JP2000311875A - 化学機械的研磨装置 - Google Patents
化学機械的研磨装置Info
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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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウェーハ上のマイクロスクラッチ現象を抑制
するためのクリーニング流体管を含む化学機械的研磨装
置を提供する。 【解決手段】 化学機械的研磨装置は研磨パッド１４
０、ウェーハキャリア２２０、第1リング２７０、第2リ
ング２８０及び洗浄液供給管２８１を含む。研磨パッド
１４０は回転自在に設けられ、半導体ウェーハ２１０の
表面が接触される。ウェーハキャリア２２０は半導体ウ
ェーハ２１０を吸着する。第1リング２７０は半導体ウ
ェーハ２１０及びウェーハキャリア２２０の縁部を取囲
み、半導体ウェーハ２１０の離脱を抑制する。第2リン
グ２８０は所定の間隙を介在して第1リング２７０の周
りを取囲むが、複数個のホールが形成されており、研磨
工程中に底面が研磨パッドの一部と接触する。洗浄液供
給管は複数個のホールのうち少なくとも何れか１つに連
結される。
するためのクリーニング流体管を含む化学機械的研磨装
置を提供する。 【解決手段】 化学機械的研磨装置は研磨パッド１４
０、ウェーハキャリア２２０、第1リング２７０、第2リ
ング２８０及び洗浄液供給管２８１を含む。研磨パッド
１４０は回転自在に設けられ、半導体ウェーハ２１０の
表面が接触される。ウェーハキャリア２２０は半導体ウ
ェーハ２１０を吸着する。第1リング２７０は半導体ウ
ェーハ２１０及びウェーハキャリア２２０の縁部を取囲
み、半導体ウェーハ２１０の離脱を抑制する。第2リン
グ２８０は所定の間隙を介在して第1リング２７０の周
りを取囲むが、複数個のホールが形成されており、研磨
工程中に底面が研磨パッドの一部と接触する。洗浄液供
給管は複数個のホールのうち少なくとも何れか１つに連
結される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウェーハの表
面を平坦化するための化学機械的研磨(Chemical-mechan
ical polishing;以下"CMP"と称する)装置に係り、特に
ウェーハ上のマイクロスクラッチ(micro scratch)現象
を抑制するためのクリーニング流体管を含む化学機械的
研磨装置に関する。
面を平坦化するための化学機械的研磨(Chemical-mechan
ical polishing;以下"CMP"と称する)装置に係り、特に
ウェーハ上のマイクロスクラッチ(micro scratch)現象
を抑制するためのクリーニング流体管を含む化学機械的
研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の集積度が増加し、多層配線
工程が多用されることによって、層間絶縁膜の局部的(l
ocal)及び全体的(global)な平坦化に対する重要性が台
頭されている。望ましい平坦化方法は、ウェーハと研磨
パッドとの間に供給されるスラリー溶液の化学的成分を
使用して半導体ウェーハの表面を研磨する化学機械的研
磨方法である。
工程が多用されることによって、層間絶縁膜の局部的(l
ocal)及び全体的(global)な平坦化に対する重要性が台
頭されている。望ましい平坦化方法は、ウェーハと研磨
パッドとの間に供給されるスラリー溶液の化学的成分を
使用して半導体ウェーハの表面を研磨する化学機械的研
磨方法である。
【０００３】一般にCMP設備は研磨定盤部、研磨ヘッド
部及びパッドコンディショニング部を含んで構成され
る。研磨定盤部は駆動モータに連結された研磨定盤及び
前記研磨定盤上の研磨パッドを含んで構成される。前記
駆動モータは研磨定盤及びパッドを回転させる。
部及びパッドコンディショニング部を含んで構成され
る。研磨定盤部は駆動モータに連結された研磨定盤及び
前記研磨定盤上の研磨パッドを含んで構成される。前記
駆動モータは研磨定盤及びパッドを回転させる。
【０００４】研磨ヘッド部は半導体ウェーハを支持し、
半導体ウェーハに圧力を加えるウェーハキャリアと、半
導体ウェーハの研磨中側面への離脱を防止するようにウ
ェーハキャリアの周囲を取囲む第1リングと、第1リング
の周囲を取囲む第2リングとを含む。前記第2リングは半
導体ウェーハの縁部の研磨プロファイルを向上させるた
めに研磨パッドと接触される。
半導体ウェーハに圧力を加えるウェーハキャリアと、半
導体ウェーハの研磨中側面への離脱を防止するようにウ
ェーハキャリアの周囲を取囲む第1リングと、第1リング
の周囲を取囲む第2リングとを含む。前記第2リングは半
導体ウェーハの縁部の研磨プロファイルを向上させるた
めに研磨パッドと接触される。
【０００５】パッドコンディショニング部はモータシャ
フトに連結されたパッドコンディショナヘッドを含み、
前記モータシャフトによりヘッドを研磨パッド上で移動
させる。前記パッドコンディショナヘッドは研磨パッド
上に付着されたダイアモンドディスクを含む。モータシ
ャフトは研磨パッドに向かってヘッドを下げることによ
ってダイアモンドディスクを研磨パッドと接触させて研
磨パッドの状態を調節する。
フトに連結されたパッドコンディショナヘッドを含み、
前記モータシャフトによりヘッドを研磨パッド上で移動
させる。前記パッドコンディショナヘッドは研磨パッド
上に付着されたダイアモンドディスクを含む。モータシ
ャフトは研磨パッドに向かってヘッドを下げることによ
ってダイアモンドディスクを研磨パッドと接触させて研
磨パッドの状態を調節する。
【０００６】このようなCMP装置において、半導体ウェ
ーハの研磨面が研磨パッドの表面と対向するように半導
体ウェーハをウェーハキャリア上に吸着させ、引き続き
スラリーを供給しながら研磨パッド及び半導体ウェーハ
を回転させる。この際、半導体ウェーハと研磨パッドと
の間を適切に加圧することによって半導体ウェーハの表
面を研磨する。一方、研磨パッドの一部上にはパッドコ
ンディショナを位置させて研磨パッドの表面状態を適切
に保つ。
ーハの研磨面が研磨パッドの表面と対向するように半導
体ウェーハをウェーハキャリア上に吸着させ、引き続き
スラリーを供給しながら研磨パッド及び半導体ウェーハ
を回転させる。この際、半導体ウェーハと研磨パッドと
の間を適切に加圧することによって半導体ウェーハの表
面を研磨する。一方、研磨パッドの一部上にはパッドコ
ンディショナを位置させて研磨パッドの表面状態を適切
に保つ。
【０００７】ところが、前述したようなCMP装置を用い
て研磨工程を進行する過程で研磨パッド上に供給される
スラリーが前記第1リングと第2リングとの間、第2リン
グに形成されたホール内に、そしてパッドコンディショ
ナのヘッドとディスクホルダとの間に流入されたスラリ
ーは速やかに凝固される。勿論、大部は研磨工程の終了
後に研磨ヘッド部、研磨パッド及びパッドコンディショ
ナが各々洗浄されるが、この洗浄は表面上の異物除去に
限定されるので間隙及びホール内に流入されて既に凝固
されたスラリーは洗浄作業の後にも除去されない。この
ように除去されないスラリーは次の研磨工程でウェーハ
の表面を損傷させるマイクロスクラッチの主な原因とな
る。
て研磨工程を進行する過程で研磨パッド上に供給される
スラリーが前記第1リングと第2リングとの間、第2リン
グに形成されたホール内に、そしてパッドコンディショ
ナのヘッドとディスクホルダとの間に流入されたスラリ
ーは速やかに凝固される。勿論、大部は研磨工程の終了
後に研磨ヘッド部、研磨パッド及びパッドコンディショ
ナが各々洗浄されるが、この洗浄は表面上の異物除去に
限定されるので間隙及びホール内に流入されて既に凝固
されたスラリーは洗浄作業の後にも除去されない。この
ように除去されないスラリーは次の研磨工程でウェーハ
の表面を損傷させるマイクロスクラッチの主な原因とな
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題はマイクロスクラッチを抑制させる化学
機械的研磨装置を提供することである。
する技術的課題はマイクロスクラッチを抑制させる化学
機械的研磨装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るために、本発明に係る化学機械的研磨装置は研磨パッ
ド、ウェーハキャリア、第1リング、第2リング及び洗浄
液供給管を含む。前記研磨パッドは回転自在に設けら
れ、研磨工程中に研磨しようとする半導体ウェーハの表
面が接触される。前記ウェーハキャリアは研磨しようと
する半導体ウェーハの表面が前記研磨パッドの表面方向
に向かうように前記半導体ウェーハを吸着する。前記第
1リングは前記半導体ウェーハ及び前記ウェーハキャリ
アの縁部を取囲んで研磨工程中に前記半導体ウェーハ及
び前記ウェーハキャリアと共に回転しながら前記半導体
ウェーハの離脱を抑制する。前記第2リングは所定の間
隙を介在させて前記第1リングの周りを取囲むが、外面
と裏面との間を貫通する複数個のホールが形成されてお
り、研磨工程中に底面が前記研磨パッドの一部と接触し
て前記半導体ウェーハの縁部の研磨プロファイルを向上
させる。そして、前記洗浄液供給管は前記ホール及び前
記第1及び第2リングの間の間隙内に洗浄液を供給可能に
前記第2リングの複数個のホールのうち少なくとも何れ
か１つに連結される。
るために、本発明に係る化学機械的研磨装置は研磨パッ
ド、ウェーハキャリア、第1リング、第2リング及び洗浄
液供給管を含む。前記研磨パッドは回転自在に設けら
れ、研磨工程中に研磨しようとする半導体ウェーハの表
面が接触される。前記ウェーハキャリアは研磨しようと
する半導体ウェーハの表面が前記研磨パッドの表面方向
に向かうように前記半導体ウェーハを吸着する。前記第
1リングは前記半導体ウェーハ及び前記ウェーハキャリ
アの縁部を取囲んで研磨工程中に前記半導体ウェーハ及
び前記ウェーハキャリアと共に回転しながら前記半導体
ウェーハの離脱を抑制する。前記第2リングは所定の間
隙を介在させて前記第1リングの周りを取囲むが、外面
と裏面との間を貫通する複数個のホールが形成されてお
り、研磨工程中に底面が前記研磨パッドの一部と接触し
て前記半導体ウェーハの縁部の研磨プロファイルを向上
させる。そして、前記洗浄液供給管は前記ホール及び前
記第1及び第2リングの間の間隙内に洗浄液を供給可能に
前記第2リングの複数個のホールのうち少なくとも何れ
か１つに連結される。
【００１０】前記第2リングは金属材質よりなることが
望ましく、この場合、前記第2リングの底面には前記研
磨パッドの表面を保護するためのセラミック材質の保護
膜がさらに備えられる。
望ましく、この場合、前記第2リングの底面には前記研
磨パッドの表面を保護するためのセラミック材質の保護
膜がさらに備えられる。
【００１１】前記技術的課題を達成するために、本発明
に係る化学機械的研磨装置は、回転自在に設けられ、研
磨工程中に研磨しようとする半導体ウェーハの表面が接
触される研磨パッドと、前記半導体ウェーハの一面が前
記研磨パッドの表面と対向するように前記半導体ウェー
ハを吸着し、水平及び垂直運動可能に設けられる研磨ヘ
ッド部及び研磨工程中に前記研磨パッドの表面状態を保
つためのパッドコンディショナを具備し、特に前記パッ
ドコンディショナはディスク、ディスクホルダ及びヘッ
ドを具備する。前記ディスクは研磨工程中に前記研磨パ
ッドの一部表面に接触される。前記ディスクホルダは前
記ディスクを支持する。そして、前記ヘッドは前記ディ
スクホルダと前記パッドコンディショナを移動可能にす
るモータシャフトを支持し、内部に洗浄液を供給する管
が形成されて前記ディスクホルダ間の間隙内に前記洗浄
液を供給しうる。
に係る化学機械的研磨装置は、回転自在に設けられ、研
磨工程中に研磨しようとする半導体ウェーハの表面が接
触される研磨パッドと、前記半導体ウェーハの一面が前
記研磨パッドの表面と対向するように前記半導体ウェー
ハを吸着し、水平及び垂直運動可能に設けられる研磨ヘ
ッド部及び研磨工程中に前記研磨パッドの表面状態を保
つためのパッドコンディショナを具備し、特に前記パッ
ドコンディショナはディスク、ディスクホルダ及びヘッ
ドを具備する。前記ディスクは研磨工程中に前記研磨パ
ッドの一部表面に接触される。前記ディスクホルダは前
記ディスクを支持する。そして、前記ヘッドは前記ディ
スクホルダと前記パッドコンディショナを移動可能にす
るモータシャフトを支持し、内部に洗浄液を供給する管
が形成されて前記ディスクホルダ間の間隙内に前記洗浄
液を供給しうる。
【００１２】前記ディスクはダイアモンド材質よりなる
ことが望ましい。前記管は前記モータシャフトの内部を
通して洗浄液供給部と連結されることが望ましい。
ことが望ましい。前記管は前記モータシャフトの内部を
通して洗浄液供給部と連結されることが望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施形態を詳しく説明する。しかし、本発
明の実施形態は色々な他の形態に変形でき、本発明の範
囲が後述する実施形態に限定されるものと解釈されては
いけない。本発明の実施形態は当業者に本発明をさらに
完全に説明するために提供されるものである。図面にお
いて同じ符号は同じ要素を示す。
明の望ましい実施形態を詳しく説明する。しかし、本発
明の実施形態は色々な他の形態に変形でき、本発明の範
囲が後述する実施形態に限定されるものと解釈されては
いけない。本発明の実施形態は当業者に本発明をさらに
完全に説明するために提供されるものである。図面にお
いて同じ符号は同じ要素を示す。
【００１４】図1は本発明に係る化学機械的研磨装置を
示す断面図である。図1を参照すれば、本発明に係る化
学機械的研磨装置は研磨定盤部100、研磨ヘッド部200及
びパッドコンディショナ400を含んで構成される。
示す断面図である。図1を参照すれば、本発明に係る化
学機械的研磨装置は研磨定盤部100、研磨ヘッド部200及
びパッドコンディショナ400を含んで構成される。
【００１５】前記研磨定盤部100は駆動モータ110により
軸線A1を中心として矢印120方向に回転し続けるように
設けられた研磨定盤130と、その研磨定盤130上に装着さ
れた研磨パッド140よりなる。
軸線A1を中心として矢印120方向に回転し続けるように
設けられた研磨定盤130と、その研磨定盤130上に装着さ
れた研磨パッド140よりなる。
【００１６】前記研磨ヘッド部200は研磨しようとする
半導体ウェーハ210を支持するウェーハキャリア220を含
む。ウェーハキャリア220は駆動モータ230により軸線A2
を中心として矢印240方向に回転可能になっており、半
導体ウェーハ210に矢印250で表した研磨圧力を伝達させ
る。ウェーハキャリア220は、半導体ウェーハ210を弾性
吸着法などで吸着し、研磨圧力を緩衝させるバックフィ
ルムと、セラミックよりなるバックプレートとで構成さ
れる。そして、ウェーハキャリア220上にはウェーハキ
ャリア220を支持し、研磨圧力を加えるための研磨ハウ
ジング260が装着されており、通常研磨ハウジング260は
金属よりなる。
半導体ウェーハ210を支持するウェーハキャリア220を含
む。ウェーハキャリア220は駆動モータ230により軸線A2
を中心として矢印240方向に回転可能になっており、半
導体ウェーハ210に矢印250で表した研磨圧力を伝達させ
る。ウェーハキャリア220は、半導体ウェーハ210を弾性
吸着法などで吸着し、研磨圧力を緩衝させるバックフィ
ルムと、セラミックよりなるバックプレートとで構成さ
れる。そして、ウェーハキャリア220上にはウェーハキ
ャリア220を支持し、研磨圧力を加えるための研磨ハウ
ジング260が装着されており、通常研磨ハウジング260は
金属よりなる。
【００１７】一方、ウェーハキャリア220の周りには半
導体ウェーハ210をガイドするための第1リング270が設
けられ、その第1リング270の周りには研磨時に半導体ウ
ェーハ210の縁部の研磨プロファイルを向上させるため
の第2リング280が設けられる。第1リング270は研磨工程
中にウェーハキャリア220と共に回転するが、第2リング
280は研磨工程中にも回転せず固定されて研磨パッド140
と接触される。そして、第1リング270とウェーハキャリ
ア220との間、第1リング270と第2リング280との間には
所定の間隙が形成される。化学液と研磨粒子よりなるス
ラリー300は貯蔵容器310から研磨パッド140上に供給さ
れる。
導体ウェーハ210をガイドするための第1リング270が設
けられ、その第1リング270の周りには研磨時に半導体ウ
ェーハ210の縁部の研磨プロファイルを向上させるため
の第2リング280が設けられる。第1リング270は研磨工程
中にウェーハキャリア220と共に回転するが、第2リング
280は研磨工程中にも回転せず固定されて研磨パッド140
と接触される。そして、第1リング270とウェーハキャリ
ア220との間、第1リング270と第2リング280との間には
所定の間隙が形成される。化学液と研磨粒子よりなるス
ラリー300は貯蔵容器310から研磨パッド140上に供給さ
れる。
【００１８】前記パッドコンディショナ400はダイアモ
ンドディスク410を支持するディスクホルダ420と、この
ディスクホルダ420を支持するヘッド430を含んで構成さ
れる。ディスクホルダ420とヘッド430との間には所定の
間隙が形成される。ヘッド430の側面はモータシャフト4
40と連結され、研磨工程が行われない時には待機位置に
位置し、研磨が行われると研磨パッド140の一定領域上
に位置するようになっている。
ンドディスク410を支持するディスクホルダ420と、この
ディスクホルダ420を支持するヘッド430を含んで構成さ
れる。ディスクホルダ420とヘッド430との間には所定の
間隙が形成される。ヘッド430の側面はモータシャフト4
40と連結され、研磨工程が行われない時には待機位置に
位置し、研磨が行われると研磨パッド140の一定領域上
に位置するようになっている。
【００１９】このような構成を有する化学機械的研磨装
置を用いて研磨工程を行う過程は通常の方法と同一であ
る。即ち、研磨ヘッド部200は研磨定盤部100と一定距離
だけ離れているローディング／アンローディング部で研
磨しようとする半導体ウェーハ210を吸着する。そし
て、研磨パッド140上の一定領域に移動させた後、半導
体ウェーハ210を研磨パッド140上に接触させる。これと
別に、パッドコンディショナ400もその待機位置から研
磨パッド140の他の領域上に移動されてダイアモンドデ
ィスク410と研磨パッド140とを接触させる。このような
状態で駆動モータ110、230により各々研磨定盤部100及
び研磨ヘッド部200を回転させ、スラリー300を供給しな
がら半導体ウェーハ210の研磨パッド140との接触表面を
研磨する。
置を用いて研磨工程を行う過程は通常の方法と同一であ
る。即ち、研磨ヘッド部200は研磨定盤部100と一定距離
だけ離れているローディング／アンローディング部で研
磨しようとする半導体ウェーハ210を吸着する。そし
て、研磨パッド140上の一定領域に移動させた後、半導
体ウェーハ210を研磨パッド140上に接触させる。これと
別に、パッドコンディショナ400もその待機位置から研
磨パッド140の他の領域上に移動されてダイアモンドデ
ィスク410と研磨パッド140とを接触させる。このような
状態で駆動モータ110、230により各々研磨定盤部100及
び研磨ヘッド部200を回転させ、スラリー300を供給しな
がら半導体ウェーハ210の研磨パッド140との接触表面を
研磨する。
【００２０】ところが、前述したように、研磨工程が進
行される過程でスラリー300が研磨パッド140の表面から
飛んでウェーハキャリア220と第1リング270の間の間
隙、第1リング270と第2リング280との間の間隙及び第2
リング280内部のホール内に浸透される一方、パッドコ
ンディショナ400のディスクホルダ420とヘッド430との
間の間隙内にも浸透される。このように浸透されたスラ
リーは速やかに凝固され、凝固されて残存するスラリー
粒子は後続研磨工程中に研磨パッド140上に落ちてマイ
クロスクラッチの主な原因となるので、円滑な研磨工程
のためにこれを除去すべきである。
行される過程でスラリー300が研磨パッド140の表面から
飛んでウェーハキャリア220と第1リング270の間の間
隙、第1リング270と第2リング280との間の間隙及び第2
リング280内部のホール内に浸透される一方、パッドコ
ンディショナ400のディスクホルダ420とヘッド430との
間の間隙内にも浸透される。このように浸透されたスラ
リーは速やかに凝固され、凝固されて残存するスラリー
粒子は後続研磨工程中に研磨パッド140上に落ちてマイ
クロスクラッチの主な原因となるので、円滑な研磨工程
のためにこれを除去すべきである。
【００２１】このように間隙またはホール内に流れ込ん
だスラリーを除去するために、本発明ではスラリーが流
れ込みやすい第2リング280の内部のホールに洗浄液供給
管を連結させ、パッドコンディショナ400のヘッド430内
部にも洗浄液供給管を設ける。これを図面に基づいてさ
らに具体的に説明すれば次のようである。
だスラリーを除去するために、本発明ではスラリーが流
れ込みやすい第2リング280の内部のホールに洗浄液供給
管を連結させ、パッドコンディショナ400のヘッド430内
部にも洗浄液供給管を設ける。これを図面に基づいてさ
らに具体的に説明すれば次のようである。
【００２２】図2は図1のA部分、即ち第1リング270及び
第2リング280の内部構造を拡大して示す図面であり、図
3は図1の第2リング280を立体的に示す図面である。
第2リング280の内部構造を拡大して示す図面であり、図
3は図1の第2リング280を立体的に示す図面である。
【００２３】図2及び図3を参照すれば、第2リング280は
環状よりなる。通常、第2リング280は金属性物質よりな
るので、その底面には研磨パッド(図1の140)を保護する
ために、例えばセラミックよりなる保護膜290がさらに
備えられる。第2リング280の内部には多数のホール283
がその外面と内面間を完全に貫通するように形成されて
おり、その多数のホール283のうち少なくとも１つのホ
ールには洗浄液供給管281が連結される。洗浄液供給管2
81はチューブ状であって、連結部282によりホールの入
口と完全に密着されて連結される。このように第2リン
グ280内部のホール283のうち少なくとも１つのホールに
密着されて連結された洗浄液供給管281は、洗浄工程の
完了後に研磨ヘッド部(図1の200)をローディング／アン
ローディング部に移動させた後、第2リング280内部のホ
ール283内をを洗浄することに使われる。即ち、ローデ
ィング／アンローディング部において研磨ヘッド部(図1
の200)の外部を洗浄する時点で前記洗浄液供給管281を
通して洗浄液、例えば超純水を供給する。供給された超
純水は、図2の矢印で示されたように、第2リング280内
のホールに流れ込む一方、第1リング270と第2リング280
との間の間隙内にも流れ込んで残されたスラリーを除去
する。このように研磨工程中に第2リング280内のホール
283と第1リング270及び第2リング280の間の間隙に流れ
込んだスラリーを除去することによって、後続研磨工程
中におけるスラリーによるマイクロスクラッチを抑制さ
せうる。
環状よりなる。通常、第2リング280は金属性物質よりな
るので、その底面には研磨パッド(図1の140)を保護する
ために、例えばセラミックよりなる保護膜290がさらに
備えられる。第2リング280の内部には多数のホール283
がその外面と内面間を完全に貫通するように形成されて
おり、その多数のホール283のうち少なくとも１つのホ
ールには洗浄液供給管281が連結される。洗浄液供給管2
81はチューブ状であって、連結部282によりホールの入
口と完全に密着されて連結される。このように第2リン
グ280内部のホール283のうち少なくとも１つのホールに
密着されて連結された洗浄液供給管281は、洗浄工程の
完了後に研磨ヘッド部(図1の200)をローディング／アン
ローディング部に移動させた後、第2リング280内部のホ
ール283内をを洗浄することに使われる。即ち、ローデ
ィング／アンローディング部において研磨ヘッド部(図1
の200)の外部を洗浄する時点で前記洗浄液供給管281を
通して洗浄液、例えば超純水を供給する。供給された超
純水は、図2の矢印で示されたように、第2リング280内
のホールに流れ込む一方、第1リング270と第2リング280
との間の間隙内にも流れ込んで残されたスラリーを除去
する。このように研磨工程中に第2リング280内のホール
283と第1リング270及び第2リング280の間の間隙に流れ
込んだスラリーを除去することによって、後続研磨工程
中におけるスラリーによるマイクロスクラッチを抑制さ
せうる。
【００２４】図4は図1のパッドコンディショナ400の内
部構造を示す断面図である。図4を参照すれば、ヘッド4
30及びモータシャフト440を貫通するように洗浄液供給
管450が設けられる。その洗浄液供給管450はヘッド430
の下面を通してディスクホルダ420とヘッド430との間の
間隙内に露出されるよう設けられる。前記洗浄液供給管
450を用いることによって、研磨工程中にディスクホル
ダ420とヘッド430との間の間隙に流れ込んだスラリーを
除去しうる。即ち、研磨工程の終了後に待機位置にパッ
ドコンディショナ(図1の400)を移動させる。この際、洗
浄液供給管450を通して洗浄液、例えば超純水を供給す
る。供給された洗浄液は、図面において矢印で表したよ
うに、洗浄液供給管450に従ってディスクホルダ420とヘ
ッド430との間の間隙に流れ込んでその内部のスラリー
を除去する。そうすると後続研磨工程においてスラリー
残滓によるマイクロスクラッチ現象の発生を抑制しう
る。
部構造を示す断面図である。図4を参照すれば、ヘッド4
30及びモータシャフト440を貫通するように洗浄液供給
管450が設けられる。その洗浄液供給管450はヘッド430
の下面を通してディスクホルダ420とヘッド430との間の
間隙内に露出されるよう設けられる。前記洗浄液供給管
450を用いることによって、研磨工程中にディスクホル
ダ420とヘッド430との間の間隙に流れ込んだスラリーを
除去しうる。即ち、研磨工程の終了後に待機位置にパッ
ドコンディショナ(図1の400)を移動させる。この際、洗
浄液供給管450を通して洗浄液、例えば超純水を供給す
る。供給された洗浄液は、図面において矢印で表したよ
うに、洗浄液供給管450に従ってディスクホルダ420とヘ
ッド430との間の間隙に流れ込んでその内部のスラリー
を除去する。そうすると後続研磨工程においてスラリー
残滓によるマイクロスクラッチ現象の発生を抑制しう
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、半導体ウェーハをガイ
ドするための第1リングと半導体ウェーハの縁部の研磨
プロファイルを向上させるための第2リングとの間の間
隙と、第2リング内部のホール内に洗浄液を供給可能に
前記第2リング内部のホールのうち少なくとも何れか１
つのホールに洗浄液供給管を連結させることによって、
前記ホールの内部及び間隙内のスラリー残滓によって発
生するマイクロスクラッチ現象を抑制し、同時にパッド
コンディショナのディスクホルダとヘッドとの間の間隙
に洗浄液を供給可能にする洗浄液供給管をヘッド内部を
通して形成させることによって、ディスクホルダとヘッ
ドとの間の間隙に残るスラリーによって発生するマイク
ロスクラッチ現象も抑制しうる。
ドするための第1リングと半導体ウェーハの縁部の研磨
プロファイルを向上させるための第2リングとの間の間
隙と、第2リング内部のホール内に洗浄液を供給可能に
前記第2リング内部のホールのうち少なくとも何れか１
つのホールに洗浄液供給管を連結させることによって、
前記ホールの内部及び間隙内のスラリー残滓によって発
生するマイクロスクラッチ現象を抑制し、同時にパッド
コンディショナのディスクホルダとヘッドとの間の間隙
に洗浄液を供給可能にする洗浄液供給管をヘッド内部を
通して形成させることによって、ディスクホルダとヘッ
ドとの間の間隙に残るスラリーによって発生するマイク
ロスクラッチ現象も抑制しうる。
【００２６】本発明は前記実施形態に限定されず、当業
者の水準でその変形及び改良が可能である。
者の水準でその変形及び改良が可能である。
【図１】 本発明に係る化学機械的研磨装置を示す断面
図である。
図である。
【図２】 図1のA部分の内部構造を拡大して示す図であ
る。
る。
【図３】 図1の第2リングの斜視図である。
【図４】 図1のパッドコンディショナの内部構造を示
す断面図である。
す断面図である。
１００ 研磨定盤部 １１０ 駆動モータ １３０ 研磨定盤 １４０ 研磨パッド ２００ 研磨ヘッド部 ２１０ 半導体ウェーハ ２２０ ウェーハキャリア ２３０ 駆動モータ ２６０ 研磨ハウジング ２７０ 第１リング ２８０ 第２リング ２８１ 洗浄液供給管 ２８３ ホール ４００ パッドコンディショナ ４１０ ディスク ４２０ ディスクホルダ ４３０ ヘッド ４４０ モータシャフト ４５０ 管
Claims (6)
- 【請求項１】 回転自在に設けられ、研磨工程中に研磨
しようとする半導体ウェーハ表面が接触される研磨パッ
ドと、 研磨しようとする半導体ウェーハの表面を前記研磨パッ
ドの表面方向に向かうように前記半導体ウェーハを吸着
するウェーハキャリアと、 前記半導体ウェーハ及び前記ウェーハキャリアの縁部を
取囲んで研磨工程中に前記半導体ウェーハ及び前記ウェ
ーハキャリアと共に回転しながら前記半導体ウェーハの
離脱を抑制する第1リングと、 所定の間隙を介在して前記第1リングの周りを取囲む
が、外面と内面との間を貫通する複数個のホールが形成
されており、研磨工程中に底面が前記研磨パッドの一部
と接触して前記半導体ウェーハの縁部の研磨プロファイ
ルを向上させるための第2リングと、 前記ホールと、前記第1及び第2リングの間の間隙に洗浄
液を供給可能に前記第2リングの複数個のホールのうち
少なくとも何れか一つに連結された洗浄液供給管を含む
ことを特徴とする化学機械的研磨装置。 - 【請求項２】 前記第2リングは金属材質よりなること
を特徴とする請求項１に記載の化学機械的研磨装置。 - 【請求項３】 前記第2リングの底面に前記研磨パッド
の表面を保護するためのセラミック材質の保護膜がさら
に備えられたことを特徴とする請求項１に記載の化学機
械的研磨装置。 - 【請求項４】 回転自在に設けられ、研磨工程中に研磨
しようとする半導体ウェーハ表面が接触される研磨パッ
ドと、 前記半導体ウェーハの一面が前記研磨パッドの表面と対
向するように前記半導体ウェーハを吸着して水平及び垂
直運動可能に設けられる研磨ヘッド部と、 研磨工程中に前記研磨パッドの表面状態を保つためのパ
ッドコンディショナとを具備する化学機械的研磨装置に
おいて、 前記パッドコンディショナは、 研磨工程中に前記研磨パッドの一部表面に接触されるデ
ィスクと、 前記ディスクを支持するためのディスクホルダと、 前記ディスクホルダと前記パッドコンディショナとを移
動可能にするモータシャフトを支持し、また内部に洗浄
液を供給可能にする管が形成されて前記ディスクホルダ
の間の間隙に前記洗浄液を供給可能にしたヘッドとを含
むことを特徴とする化学機械的研磨装置。 - 【請求項５】 前記ディスクはダイアモンド材質よりな
ることを特徴とする請求項４に記載の化学機械的研磨装
置。 - 【請求項６】 前記管は前記モータシャフトの内部を通
して洗浄液供給部と連結されることを特徴とする請求項
４に記載の化学機械的研磨装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| KR199912639 | 1999-04-10 | ||
| KR1019990012639A KR100546288B1 (ko) | 1999-04-10 | 1999-04-10 | 화학 기계적 폴리싱 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000311875A true JP2000311875A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=19579318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000108290A Pending JP2000311875A (ja) | 1999-04-10 | 2000-04-10 | 化学機械的研磨装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6334810B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000311875A (ja) |
| KR (1) | KR100546288B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103252715A (zh) * | 2010-08-06 | 2013-08-21 | 应用材料公司 | 内扣环和外扣环 |
| JP2017064908A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-04-06 | 株式会社荏原製作所 | 基板保持装置、研磨装置、および研磨方法 |
| US10493592B2 (en) | 2017-02-14 | 2019-12-03 | Toshiba Memory Corporation | Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200400866A (en) * | 2002-04-02 | 2004-01-16 | Rodel Inc | Composite conditioning disk |
| KR100500517B1 (ko) * | 2002-10-22 | 2005-07-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체 웨이퍼용 ｃｍｐ 설비 |
| KR100811457B1 (ko) | 2003-12-31 | 2008-03-10 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨엠피 장비의 웨이퍼 세정기 |
| KR100621754B1 (ko) * | 2005-05-12 | 2006-09-07 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 웨이퍼 캐리어 및 이를 포함하는 화학적 기계적 연마 장치 |
| US7052376B1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-05-30 | United Microelectronics Corp. | Wafer carrier gap washer |
| JP5927129B2 (ja) * | 2013-01-31 | 2016-05-25 | 株式会社荏原製作所 | 研磨装置 |
| US20150158143A1 (en) * | 2013-12-10 | 2015-06-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. | Apparatus and method for chemically mechanically polishing |
| KR101660898B1 (ko) * | 2014-08-13 | 2016-09-28 | 주식회사 엘지실트론 | 슬러리 공급 장치 및 이를 포함하는 연마 장치 |
| US10160091B2 (en) * | 2015-11-16 | 2018-12-25 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | CMP polishing head design for improving removal rate uniformity |
| CN111531412A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 福建省南安市宏炜新材料有限公司 | N-Si基板的抛光工艺 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3291946B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2002-06-17 | ソニー株式会社 | 化学的機械研磨装置及び化学的機械研磨法 |
| JP3106418B2 (ja) * | 1996-07-30 | 2000-11-06 | 株式会社東京精密 | 研磨装置 |
| JPH10163138A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-19 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
| JP3183204B2 (ja) * | 1997-01-08 | 2001-07-09 | 三菱マテリアル株式会社 | ウェーハ研磨装置 |
| EP0870576A3 (en) * | 1997-04-08 | 2000-10-11 | Ebara Corporation | Polishing Apparatus |
| US6033290A (en) * | 1998-09-29 | 2000-03-07 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing conditioner |
| US6113468A (en) * | 1999-04-06 | 2000-09-05 | Speedfam-Ipec Corporation | Wafer planarization carrier having floating pad load ring |
-
1999
- 1999-04-10 KR KR1019990012639A patent/KR100546288B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-01-18 US US09/484,534 patent/US6334810B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-10 JP JP2000108290A patent/JP2000311875A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN103252715A (zh) * | 2010-08-06 | 2013-08-21 | 应用材料公司 | 内扣环和外扣环 |
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| US11173579B2 (en) | 2010-08-06 | 2021-11-16 | Applied Materials, Inc. | Inner retaining ring and outer retaining ring for carrier head |
| JP2017064908A (ja) * | 2016-02-08 | 2017-04-06 | 株式会社荏原製作所 | 基板保持装置、研磨装置、および研磨方法 |
| US10493592B2 (en) | 2017-02-14 | 2019-12-03 | Toshiba Memory Corporation | Semiconductor manufacturing apparatus and manufacturing method of semiconductor device |
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