JP2002134443A - Polishing method and polishing tool - Google Patents
Polishing method and polishing toolInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨方法、特に、
半導体ウェハなどの研磨対象物を平坦且つ鏡面状に研磨
する研磨方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing method,
The present invention relates to a polishing method for polishing an object to be polished such as a semiconductor wafer into a flat and mirror-like surface.
【０００２】[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。特に線幅が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ーの結像
面の平坦度を必要とする。このような半導体ウェハの表
面を平坦化する一手段として、化学機械研磨（ＣＭＰ）
を行なうポリッシング装置が知られている。2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor devices has increased, circuit wiring has become finer, and the distance between wirings has become smaller. In particular, in the case of optical lithography with a line width of 0.5 μm or less, the depth of focus becomes shallow, so that the image plane of the stepper needs to be flat. One means for planarizing the surface of such a semiconductor wafer is chemical mechanical polishing (CMP).
Is known.
【０００３】この種のポリッシング装置は、上面に研磨
布（研磨パッド）を貼付して研磨面を構成した研磨テー
ブルと、研磨対象物である半導体ウェハ等の基板をその
被研磨面を研磨テーブルに向けて保持するトップリング
とを備えている。このようなポリッシング装置を用いて
半導体ウェハの研磨処理を行なう場合には、研磨テーブ
ルとトップリングとをそれぞれ自転させ、研磨テーブル
の上方に設置された砥液ノズルより砥液（スラリ）を供
給しつつ、トップリングにより半導体ウェハを一定の圧
力で研磨テーブルの研磨布に押圧する。砥液ノズルから
供給される砥液は、例えばアルカリ溶液にシリカ等の微
粒子からなる砥粒を懸濁したものを用い、アルカリによ
る化学的研磨作用と、砥粒による機械的研磨作用との複
合作用である化学的・機械的研磨によって半導体ウェハ
が平坦且つ鏡面状に研磨される。In this type of polishing apparatus, a polishing table having a polishing surface formed by attaching a polishing cloth (polishing pad) on an upper surface, and a substrate such as a semiconductor wafer to be polished are polished to a polishing table. And a top ring that is held to face. When a polishing process is performed on a semiconductor wafer using such a polishing apparatus, the polishing table and the top ring are each rotated by themselves, and an abrasive liquid (slurry) is supplied from an abrasive nozzle provided above the polishing table. Meanwhile, the semiconductor wafer is pressed against the polishing cloth on the polishing table with a constant pressure by the top ring. The abrasive fluid supplied from the abrasive fluid nozzle is, for example, a suspension of abrasive particles composed of fine particles of silica or the like in an alkaline solution, and has a combined action of a chemical polishing action by alkali and a mechanical polishing action by abrasive grains. The semiconductor wafer is polished flat and mirror-like by chemical and mechanical polishing.
【０００４】このような砥液を用いた化学機械研磨（Ｃ
ＭＰ）においては、比較的軟らかな研磨布に研磨砥粒を
多量に含む砥液（スラリ）を供給しつつ研磨対象物を研
磨するので、パターン依存性に問題がある。パターン依
存性とは、研磨前に存在する半導体ウェハの表面上の凹
凸パターンに起因して、研磨後の半導体ウェハに緩やか
な凹凸が形成され、完全な平坦度が得られにくいことで
ある。即ち、細かなピッチの凹凸の部分は研磨速度が速
く、大きなピッチの凹凸の部分は研磨速度が遅くなるの
で、研磨速度の速い部分と研磨速度の遅い部分とにより
研磨後の半導体ウェハに緩やかな凹凸が形成されるとい
う問題が生じる。[0004] Chemical mechanical polishing (C
In MP), a polishing object is polished while supplying a polishing liquid (slurry) containing a large amount of polishing abrasive grains to a relatively soft polishing cloth, so that there is a problem in pattern dependency. The pattern dependency means that due to the uneven pattern on the surface of the semiconductor wafer existing before polishing, gentle unevenness is formed on the semiconductor wafer after polishing, and it is difficult to obtain perfect flatness. That is, since the polishing rate is high in the uneven portion with a fine pitch and the polishing speed is low in the uneven portion with a large pitch, the semiconductor wafer after polishing is moderately polished by the high polishing rate portion and the low polishing speed portion. There is a problem that unevenness is formed.
【０００５】一方、研磨に使用する研磨工具に硬質なも
のを使用すれば、半導体ウェハの凹凸のうち凸部が優先
的に研磨され、凹部が研磨されにくくなるので、上述の
問題を回避し、絶対的な平坦性を得ることができる。ま
た、最近では、酸化セリウム（ＣｅＯ２）などの砥粒
を、例えばフェノール樹脂などのバインダを用いて固定
した、いわゆる固定砥粒（砥石）を用いた研磨が研究さ
れており、このような砥石を用いた研磨では、更に絶対
的な平坦性が得られやすいことが分かっている。On the other hand, if a hard polishing tool is used for polishing, the convex portion among the concaves and convexes of the semiconductor wafer is preferentially polished, and the concave portion is hardly polished. Absolute flatness can be obtained. Recently, polishing using so-called fixed abrasive grains (grinding stones) in which abrasive grains such as cerium oxide (CeO 2 ) are fixed using a binder such as phenol resin has been studied. It has been found that in the polishing using, it is easier to obtain absolute flatness.
【０００６】しかしながら、硬質な研磨工具を用いて研
磨を行なう場合には、上述したように高い平坦性を得る
ことができる反面、硬質な研磨工具の研磨砥粒が半導体
ウェハの被研磨面に対し強い相互作用を及ぼし、その被
研磨面に多くのスクラッチを発生させるという問題があ
る。特に、上述の固定砥粒は研磨パッドより硬質である
ことが多く、固定砥粒を用いた研磨においてはこのよう
なスクラッチ発生の問題が顕著に現れる。[0006] However, when polishing is performed using a hard polishing tool, high flatness can be obtained as described above, but the polishing grains of the hard polishing tool do not adhere to the surface to be polished of the semiconductor wafer. There is a problem that a strong interaction is caused and a lot of scratches are generated on the surface to be polished. In particular, the above-mentioned fixed abrasive grains are often harder than the polishing pad, and the problem of the occurrence of such scratches appears remarkably in polishing using the fixed abrasive grains.
【０００７】このため、固定砥粒のバインダの種類は非
常に限られ、砥粒、バインダ、気孔の組成比のバランス
が取れた比較的狭い範囲でのみ使用されており、固定砥
粒は限られた用途にしか利用できなかった。研磨対象
は、シリコン基板、ポリシリコン膜、酸化膜、窒化膜、
アルミニウム又は銅材からなる配線層等と多岐にわたる
が、このような種々の研磨対象に応じて、研磨速度の安
定性及び良好な段差特性が得られ、スクラッチ（キズ）
の発生しにくい研磨条件を見つけることは、事実上困難
であった。[0007] For this reason, the types of binders of fixed abrasives are very limited, and they are used only in a relatively narrow range in which the composition ratio of abrasives, binder, and pores is balanced. It could only be used for certain purposes. Polishing targets are silicon substrate, polysilicon film, oxide film, nitride film,
A wide variety of wiring layers, such as aluminum or copper material, can provide a stable polishing rate and good step characteristics according to various polishing targets, and can be used for scratching.
It was practically difficult to find polishing conditions under which the occurrence of polishing was difficult.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、種々の研磨
対象に対して、研磨面に発生する欠陥（スクラッチ）を
有効に低減し、高品位の研磨を行なうことができる研磨
方法を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and effectively reduces defects (scratch) generated on a polished surface for various polishing objects. It is another object of the present invention to provide a polishing method capable of performing high-quality polishing.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、硬質な研
磨工具を使用した場合には、研磨砥粒と研磨対象物の被
研磨面との間の相互作用が大きくなり、このために起こ
る研磨砥粒の過度な作用がスクラッチの原因となること
に着目し、研磨砥粒の作用力を分散することができる弾
性体粒子を研磨砥粒と研磨工具との間又は研磨工具の表
面に分布させることによって、スクラッチが低減される
ことを見いだした。The present inventors have found that when a hard polishing tool is used, the interaction between the abrasive grains and the surface to be polished of the object to be polished increases. Focusing on the fact that excessive action of the abrasive grains that occurs causes scratches, elastic particles capable of dispersing the acting force of the abrasive grains are placed between the abrasive grains and the polishing tool or on the surface of the polishing tool. It has been found that the distribution reduces scratches.
【００１０】本発明の第１の態様は、研磨対象物を研磨
面に押圧しつつ摺動することで研磨対象物の研磨を行な
う研磨方法において、弾性体粒子を含有する研磨液を研
磨面に供給しつつ、該研磨面に研磨対象物を押圧するこ
とを特徴とする。A first aspect of the present invention is a polishing method for polishing an object to be polished by pressing and sliding the object to be polished against the surface to be polished, wherein a polishing liquid containing elastic particles is applied to the surface to be polished. It is characterized in that an object to be polished is pressed against the polishing surface while being supplied.
【００１１】これにより、研磨工具と研磨対象物の被研
磨面の間に、研磨砥粒だけでなく、弾性体粒子を介在さ
せることができる。したがって、研磨工具からの力は、
砥粒を介して被研磨面に直接作用するのではなく、弾性
体粒子を介して作用することとなる。即ち、弾性体粒子
は変形し、これによって研磨時の衝撃力が緩和されるの
で、スクラッチの発生が有効に抑制される。したがっ
て、硬質な研磨工具を使用した場合においても、軟質な
研磨工具を使用した場合における研磨特性を得ることが
できる。その結果、硬質な研磨工具による高い平坦性が
得られると同時に、スクラッチのない高品位の研磨を実
現することができる。Thus, not only the abrasive grains but also the elastic particles can be interposed between the polishing tool and the surface to be polished. Therefore, the force from the polishing tool is
Instead of acting directly on the surface to be polished via the abrasive grains, it acts via the elastic particles. That is, the elastic particles are deformed, thereby reducing the impact force at the time of polishing, so that the occurrence of scratches is effectively suppressed. Therefore, even when a hard polishing tool is used, it is possible to obtain polishing characteristics when a soft polishing tool is used. As a result, high flatness by a hard polishing tool can be obtained, and high-quality polishing without scratches can be realized.
【００１２】また、本発明の他の態様は、研磨対象物を
研磨面に押圧しつつ摺動することで研磨対象物の研磨を
行なう研磨工具において、弾性体粒子を含有することを
特徴とする。これにより、研磨工具の構造体に均一に分
散配置された弾性体粒子が上述した研磨砥粒の作用を緩
和するので、被研磨面のスクラッチを低減することがで
きる。したがって、トレードオフの関係にある高い平坦
性とスクラッチのない高品位の研磨面の双方を実現する
ことができる。特に研磨工具が砥石（固定砥粒）である
場合にスクラッチ発生の防止に高い効果が得られる。Another aspect of the present invention is characterized in that a polishing tool for polishing an object to be polished by pressing the object to be polished against a polishing surface while sliding the polishing object contains elastic particles. . Thereby, the elastic particles uniformly dispersed and arranged in the structure of the polishing tool alleviate the above-mentioned action of the abrasive grains, so that scratches on the surface to be polished can be reduced. Therefore, it is possible to realize both a high flatness and a high-quality polished surface free from scratches, which are in a trade-off relationship. In particular, when the polishing tool is a grindstone (fixed abrasive), a high effect can be obtained in preventing the occurrence of scratches.
【００１３】また本発明は、上記研磨面が固定砥粒によ
って構成されることを特徴とする。一般に固定砥粒は硬
質であるので、研磨対象物の表面に形成されたパターン
の凹凸のうち、凸部のみが優先して研磨される。このた
め、柔らかい研磨パッドを用いた研磨と比べて、高い段
差特性が得られるという特徴がある。一方で、固定砥粒
は硬質な研磨工具であるため、上述したように、研磨砥
粒と研磨面の強い相互作用により被研磨面に多くのスク
ラッチが発生していた。このため、発生したスクラッチ
をなるべく少量の研磨（タッチアップ）によって平坦性
を損なうことなく除去する必要がある。特に、被研磨面
に絶縁膜や配線材料などの２種類以上の材質がある場
合、固定砥粒による段差のない高品位の研磨の後に、通
常のＣＭＰ装置を用いてタッチアップを行なうと、各材
質に対する研磨速度が異なる現象（選択比）があるため
ディッシングなどの問題が生じる。本発明では、上述の
弾性体粒子を含有する研磨液又は研磨工具を用いて研磨
を行なうことにより、固定砥粒による高い平坦性が得ら
れると同時に、上述した弾性体粒子の作用によりスクラ
ッチのない高品位の研磨を実現することができる。即
ち、平坦化特性のよい硬質の固定砥粒を用いた場合にお
いても弾性体粒子によるスクラッチの少ない研磨が可能
であり、また、軟質の固定砥粒を用いた場合にはよりス
クラッチの少ない研磨が可能である。固定砥粒では研磨
砥粒が固定化されているので、砥液を供給する必要が無
く、砥液中の砥粒の凝集をコントロールする必要がな
い。Further, the present invention is characterized in that the polishing surface is constituted by fixed abrasive grains. In general, since fixed abrasive grains are hard, only the projections of the patterns formed on the surface of the object to be polished are preferentially polished. For this reason, there is a feature that higher step characteristics can be obtained as compared with polishing using a soft polishing pad. On the other hand, since the fixed abrasive is a hard polishing tool, as described above, many scratches are generated on the surface to be polished due to the strong interaction between the abrasive and the polished surface. For this reason, it is necessary to remove the generated scratches by polishing (touch-up) as little as possible without impairing the flatness. In particular, when there are two or more types of materials such as an insulating film and a wiring material on the surface to be polished, after performing high-quality polishing with no level difference due to fixed abrasive grains, and performing touch-up using a normal CMP apparatus, Since there is a phenomenon (selection ratio) that the polishing rate differs for the material, problems such as dishing occur. In the present invention, by performing polishing using a polishing liquid or a polishing tool containing the above-described elastic particles, high flatness can be obtained by the fixed abrasive grains, and at the same time, there is no scratch due to the action of the above-described elastic particles. High quality polishing can be realized. That is, even when a hard fixed abrasive having good flattening properties is used, polishing with less scratches by the elastic particles can be performed, and when a soft fixed abrasive is used, polishing with less scratches can be performed. It is possible. In the fixed abrasive, since the polishing abrasive is fixed, there is no need to supply the abrasive liquid, and there is no need to control the aggregation of the abrasive in the abrasive liquid.
【００１４】更に、研磨パッドより硬いＡＢＳ（アクリ
ルニトリルブタジエンスチレン）樹脂やＭＢＳ（ブタジ
エン・スチレン・メチルメタクリレート）樹脂を用いれ
ば、これらの樹脂の構造（組成）に含有される小さく柔
らかなブタジエンゴムにより、衝撃吸収作用が働き、ス
クラッチの発生が抑制されると同時に、硬質な研磨工具
と同様に広い被研磨面に対して高い平坦性を得ることが
でき、高品位の研磨が実現可能となる。Further, if ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin or MBS (butadiene / styrene / methyl methacrylate) resin which is harder than the polishing pad is used, the small and soft butadiene rubber contained in the structure (composition) of these resins can be obtained. In addition, a shock absorbing action is performed to suppress the occurrence of scratches, and at the same time, a high flatness can be obtained on a wide polished surface like a hard polishing tool, so that high-quality polishing can be realized.
【００１５】また、本発明の他の態様は、研磨対象物の
被研磨面を平坦化する第１の研磨工程と、弾性体粒子を
含有する研磨液を研磨処理の開始時から又は研磨処理の
途中から研磨面に供給しつつ仕上げ研磨を行なう第２の
研磨工程とを有することを特徴とする。即ち、主に平坦
化を目的とした第１の研磨工程を行なった後に、主にス
クラッチの除去を目的とした仕上げ研磨を行なう第２の
研磨工程を行なう場合においても上述した弾性体粒子は
十分な性能を発揮することができる。In another aspect of the present invention, a first polishing step for flattening a surface to be polished of an object to be polished, and a step of polishing a polishing liquid containing elastic particles from the start of the polishing process or from the polishing process. And a second polishing step of performing finish polishing while supplying the polishing surface in the middle. That is, even when the first polishing step mainly for flattening is performed, and then the second polishing step for performing final polishing mainly for the purpose of scratch removal is performed, the above-described elastic particles are sufficient. Performance can be demonstrated.
【００１６】仕上げ研磨は、研磨対象物の最表面のスク
ラッチを除去すること及び最表面に付着した粒子を除去
することを目的としており、その研磨量はスクラッチの
深さ程度以上あればよく、数Å〜千Å程度の研磨量で済
む。したがって、仕上げ研磨において硬質な研磨工具を
使用することができ、更に弾性体粒子を含有した研磨液
を供給しながら研磨を行なうことによって、スクラッチ
を有効に低減することができる。The purpose of the final polishing is to remove scratches on the outermost surface of the object to be polished and to remove particles adhering to the outermost surface. The polishing amount may be at least about the depth of the scratch. A polishing amount of about 1 to 1000 mm is sufficient. Therefore, a hard polishing tool can be used in the final polishing, and the polishing can be performed while supplying a polishing liquid containing elastic particles, so that scratches can be effectively reduced.
【００１７】第１の研磨工程と第２の研磨工程とにおい
ては、同じ研磨工具を用いることとしてもよい。即ち、
平坦化するまで第１の研磨工程で研磨した後、同じ研磨
工具を使用して同じ場所で弾性体粒子を用いた仕上げ研
磨を行なうこととしてもよい。あるいは、第１の研磨工
程と第２の研磨工程とにおいて異なる研磨工具を用いる
こととしてもよい。例えば、第１の研磨工程では研磨パ
ッドを用い、第２の研磨工程では弾性体粒子を含む固定
砥粒（砥石）を用いる場合、第１の研磨工程では固定砥
粒を用い、第２の研磨工程ではこれとは別の弾性体粒子
を含む固定砥粒を用いる場合、あるいは、第１の研磨工
程では研磨パッドを用い、第２の研磨工程ではこれとは
別の研磨パッドを用いる場合など種々の研磨工具を組み
合わせて使用することが可能である。これらの場合に
は、硬質な研磨工具を使用した場合においてもスクラッ
チのない高品位の研磨を実現することができる。また、
第１の研磨工程において研磨対象物の平坦性が確保され
ているため、第２の研磨工程において研磨量が微量であ
れば、その平坦性を維持することができる。したがっ
て、軟質な研磨工具を用いた仕上げ研磨も行なうことも
でき、弾性体粒子を含有した研磨液を供給しながら研磨
を行なうことによって、スクラッチのない広域平坦化加
工を実現することができる。なお、仕上げ研磨に用いる
研磨工具が通常の研磨パッドである場合には、研磨パッ
ドに研磨液（スラリ）を供給する必要がある。In the first polishing step and the second polishing step, the same polishing tool may be used. That is,
After polishing in the first polishing step until flattening, finish polishing using elastic particles may be performed in the same place using the same polishing tool. Alternatively, different polishing tools may be used in the first polishing step and the second polishing step. For example, when a polishing pad is used in the first polishing step, and fixed abrasive grains (grindstone) containing elastic particles are used in the second polishing step, the fixed polishing grains are used in the first polishing step, and the second polishing step is performed. In the case of using a fixed abrasive grain containing another elastic body particle in the step, or using a polishing pad in the first polishing step and using a different polishing pad in the second polishing step, for example, Can be used in combination. In these cases, high-quality polishing without scratches can be realized even when a hard polishing tool is used. Also,
Since the flatness of the object to be polished is secured in the first polishing step, the flatness can be maintained if the amount of polishing in the second polishing step is very small. Therefore, finish polishing using a soft polishing tool can also be performed, and by performing polishing while supplying a polishing liquid containing elastic particles, a wide area flattening process without scratches can be realized. If the polishing tool used for the final polishing is a normal polishing pad, it is necessary to supply a polishing liquid (slurry) to the polishing pad.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
ついて図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施
形態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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the polishing apparatus according to the present embodiment.
【００１９】図１に示すように、本実施形態に係るポリ
ッシング装置は、多数の半導体ウェハをストックするウ
ェハカセット２１を載置する４つのロードアンロードス
テージ２２と、このロードアンロードステージ２２上の
各ウェハカセット２１に到達可能となるように走行機構
２３の上に配置された搬送ロボット２４と、半導体ウェ
ハを洗浄する洗浄機２５，２６，４２，４３と、半導体
ウェハを反転させる反転機４７，４８と、半導体ウェハ
の研磨を行なうポリッシング室Ｃ，Ｄとをハウジング６
６内に備えている。ポリッシング装置のハウジング６６
の内部は、隔壁３４、隔壁３５、隔壁３６、隔壁４４、
及び隔壁６７により複数の領域に区分されている。As shown in FIG. 1, the polishing apparatus according to the present embodiment has four load / unload stages 22 on which a wafer cassette 21 for stocking a large number of semiconductor wafers is placed, and A transfer robot 24 disposed on the traveling mechanism 23 so as to be able to reach each wafer cassette 21; cleaning machines 25, 26, 42, 43 for cleaning semiconductor wafers; 48 and polishing chambers C and D for polishing a semiconductor wafer.
6 is provided. Polishing device housing 66
Inside, the partition 34, the partition 35, the partition 36, the partition 44,
And a plurality of regions by a partition 67.
【００２０】搬送ロボット２４は、上下に２つのハンド
を備えている。搬送ロボット２４の２つのハンドのうち
下側のハンドは、ウェハを真空吸着する吸着型ハンドで
あり、ウェハカセット２１からウェハを受け取るときに
のみ使用される。この吸着型ハンドは、カセット内のウ
ェハのずれに関係なく正確にウェハを搬送することがで
きる。一方、搬送ロボット２４の上側のハンドは、ウェ
ハの周縁部を保持する落し込み型ハンドであり、ウェハ
カセット２１にウェハを戻すときにのみ使用される。こ
の落し込み型ハンドは、吸着型ハンドのようにゴミを集
めてこないので、ウェハの裏面のクリーン度を保ちなが
らウェハを搬送することができる。このように洗浄した
後のクリーンなウェハを上側に配置することとして、そ
れ以上ウェハを汚さないようにしている。The transfer robot 24 has two hands above and below. The lower hand of the two hands of the transfer robot 24 is a suction-type hand that vacuum-adsorbs a wafer, and is used only when receiving a wafer from the wafer cassette 21. This suction type hand can accurately transfer a wafer irrespective of the displacement of the wafer in the cassette. On the other hand, the upper hand of the transfer robot 24 is a drop-down hand that holds the peripheral portion of the wafer, and is used only when returning the wafer to the wafer cassette 21. Since the drop type hand does not collect dust unlike the suction type hand, the wafer can be transferred while maintaining the cleanness of the back surface of the wafer. The clean wafer after such cleaning is arranged on the upper side to prevent the wafer from being further contaminated.
【００２１】洗浄機２５，２６は、搬送ロボット２４の
走行機構２３を対称軸としてウェハカセット２１とは反
対側に配置され、搬送ロボット２４のハンドが到達可能
な位置に設けられている。これらの洗浄機２５，２６
は、ウェハを高速回転させて乾燥させるスピンドライ機
能を有しており、これによりウェハの２段洗浄及び３段
洗浄の際にモジュールを交換することなく対応すること
ができる。The cleaning machines 25 and 26 are arranged on the opposite side of the wafer cassette 21 with the traveling mechanism 23 of the transfer robot 24 as a symmetric axis, and are provided at positions where the hands of the transfer robot 24 can reach. These washing machines 25, 26
Has a spin-drying function of rotating a wafer at a high speed to dry it, so that it is possible to cope with a two-step cleaning and a three-step cleaning of a wafer without replacing modules.
【００２２】上記洗浄機２５，２６の間には、搬送ロボ
ット２４が到達可能な位置に、半導体ウェハの載置台２
７，２８，２９，３０を４つ備えたウェハステーション
７０が設けられている。また、洗浄機２５と３つの載置
台２７，２９，３０に到達可能な位置には、２つのハン
ドを備えた搬送ロボット４０が配置されており、洗浄機
２６と３つの載置台２８，２９，３０に到達可能な位置
には、２つのハンドを備えた搬送ロボット４１が配置さ
れている。Between the cleaning machines 25 and 26, the semiconductor wafer mounting table 2 is located at a position where the transfer robot 24 can reach.
A wafer station 70 provided with four 7, 28, 29, 30 is provided. A transfer robot 40 having two hands is disposed at a position where the cleaning robot 25 and the three mounting tables 27, 29, 30 can be reached, and the cleaning robot 26 and the three mounting tables 28, 29, 30 are provided. A transfer robot 41 having two hands is disposed at a position where the transfer robot 30 can reach 30.
【００２３】載置台２７は、搬送ロボット２４と搬送ロ
ボット４０との間でウェハを互いに受渡すために使用さ
れ、載置台２８は、搬送ロボット２４と搬送ロボット４
１との間でウェハを受渡すために使用される。これらの
載置台２７，２８には、半導体ウェハの有無を検知する
センサ９１，９２がそれぞれ設けられている。The mounting table 27 is used for transferring wafers between the transfer robot 24 and the transfer robot 40, and the mounting table 28 is used for transferring the wafers to the transfer robot 24 and the transfer robot 4.
Used to transfer wafers to and from the device. The mounting tables 27 and 28 are provided with sensors 91 and 92 for detecting the presence or absence of a semiconductor wafer, respectively.
【００２４】載置台２９は、搬送ロボット４１から搬送
ロボット４０へウェハを搬送するために使用され、載置
台３０は、搬送ロボット４０から搬送ロボット４１へウ
ェハを搬送するために使用される。これらの載置台２
９，３０には、半導体ウェハの有無を検知するセンサ９
３，９４と、ウェハの乾燥を防止する又はウェハを洗浄
するためのリンスノズル９５，９６とがそれぞれ設けら
れている。The mounting table 29 is used to transfer a wafer from the transfer robot 41 to the transfer robot 40, and the mounting table 30 is used to transfer a wafer from the transfer robot 40 to the transfer robot 41. These mounting tables 2
Sensors 9 and 30 detect the presence or absence of a semiconductor wafer.
3, 94 and rinsing nozzles 95, 96 for preventing drying of the wafer or for cleaning the wafer, respectively.
【００２５】これらの載置台２９，３０は共通の防水カ
バーの中に配置されており、このカバーに設けられた搬
送用の開口部にはシャッター９７が設けられている。ま
た、載置台２９は載置台３０の上方に位置しており、洗
浄後のウェハは載置台２９に、洗浄前のウェハは載置台
３０に載置される。このようにすることで、リンス水の
落下によるウェハの汚染を防止している。なお、図１に
おいて、センサ９１，９２，９３，９４、リンスノズル
９５，９６、及びシャッター９７は模式的に示されてお
り、これらの位置及び形状は正確に図示されていない。The mounting tables 29 and 30 are arranged in a common waterproof cover, and a shutter 97 is provided in a transport opening provided in the cover. The mounting table 29 is located above the mounting table 30, and the wafer after cleaning is mounted on the mounting table 29, and the wafer before cleaning is mounted on the mounting table 30. By doing so, contamination of the wafer due to falling of the rinsing water is prevented. In FIG. 1, the sensors 91, 92, 93, 94, the rinsing nozzles 95, 96, and the shutter 97 are schematically shown, and their positions and shapes are not accurately illustrated.
【００２６】洗浄機４２は、搬送ロボット４０のハンド
が到達可能な位置に洗浄機２５と隣接して配置されてい
る。また、洗浄機４３は、搬送ロボット４１のハンドが
到達可能な位置に洗浄機２６と隣接して配置されてい
る。これらの洗浄機４２，４３は、ウェハの両面を洗浄
することができる洗浄機である。The washing machine 42 is arranged adjacent to the washing machine 25 at a position where the hand of the transfer robot 40 can reach. Further, the cleaning machine 43 is disposed adjacent to the cleaning machine 26 at a position where the hand of the transfer robot 41 can reach. These cleaning machines 42 and 43 are cleaning machines that can clean both surfaces of a wafer.
【００２７】搬送ロボット４０及び搬送ロボット４１の
上側のハンドは、一度洗浄されたウェハを洗浄機又はウ
ェハステーション７０の載置台へ搬送するために使用さ
れる。一方、下側のハンドは、一度も洗浄されていない
ウェハ及び研磨される前のウェハを搬送するために使用
される。下側のハンドを用いて後述する反転機へのウェ
ハの出し入れを行なうことにより、反転機上部の壁から
のリンス水の滴により上側のハンドを汚染することがな
い。The upper hands of the transfer robot 40 and the transfer robot 41 are used to transfer the once-washed wafer to a washing machine or a mounting table of the wafer station 70. On the other hand, the lower hand is used to transport a wafer that has never been cleaned and a wafer that has not been polished. By taking the wafer in and out of the reversing machine, which will be described later, using the lower hand, the upper hand is not contaminated by drops of rinse water from the upper wall of the reversing machine.
【００２８】ウェハカセット２１と搬送ロボット２４が
配置されている領域Ａと、洗浄機２５，２６，４２，４
３と載置台２７，２８，２９，３０が配置されている領
域Ｂとの間には、領域Ａと領域Ｂとのクリーン度を分け
るために隔壁３４が配置されている。上記洗浄機２５，
２６，４２，４３、ウェハステーション７０の載置台２
７，２８，２９，３０、及び搬送ロボット４０，４１は
すべて領域Ｂの中に配置されており、領域Ａ内の気圧よ
りも低い気圧に調整されている。この隔壁３４には、領
域Ａと領域Ｂとの間で半導体ウェハを搬送するための開
口部が設けられており、この開口部にはシャッター３１
が設けられている。An area A in which the wafer cassette 21 and the transfer robot 24 are arranged, and cleaning machines 25, 26, 42, 4
Between the area 3 and the area B where the mounting tables 27, 28, 29 and 30 are arranged, a partition wall 34 is arranged in order to divide the cleanliness of the area A and the area B. The washing machine 25,
26, 42, 43, mounting table 2 of wafer station 70
The pressures 7, 28, 29, 30 and the transfer robots 40, 41 are all disposed in the area B and are adjusted to a pressure lower than the pressure in the area A. The partition wall 34 is provided with an opening for transferring a semiconductor wafer between the region A and the region B.
Is provided.
【００２９】反転機４７は搬送ロボット４０のハンドが
到達可能な位置に配置されており、反転機４７には搬送
ロボット４０によって半導体ウェハが搬送される。ま
た、反転機４８は搬送ロボット４１のハンドが到達可能
な位置に配置されており、反転機４８には搬送ロボット
４１によって半導体ウェハが搬送される。なお、領域Ｂ
とポリッシング室Ｃ及びＤとを仕切る隔壁４４には、半
導体ウェハ搬送用の開口部が設けられ、この開口部に
は、反転機４７と反転機４８のためのシャッター４５，
４６が設けられている。The reversing machine 47 is arranged at a position where the hand of the transfer robot 40 can reach, and the semiconductor wafer is transferred to the reversing machine 47 by the transfer robot 40. The reversing device 48 is arranged at a position where the hand of the transfer robot 41 can reach, and the semiconductor wafer is transferred to the reversing device 48 by the transfer robot 41. Region B
A partition 44 for separating the semiconductor wafer and the polishing chambers C and D is provided with an opening for transferring a semiconductor wafer, and the opening includes a shutter 45 for a reversing machine 47 and a reversing machine 48.
46 are provided.
【００３０】反転機４７及び４８とトップリング５２及
び５３の下方には、洗浄室（領域Ｂ）とポリッシング室
Ｃ，Ｄとの間でウェハを搬送するロータリトランスポー
タ４９が配置されている。ロータリトランスポータ４９
には、ウェハを載せるステージが４ヶ所等配に設けてあ
り、同時に複数のウェハを搭載することができる。Below the reversing machines 47 and 48 and the top rings 52 and 53, a rotary transporter 49 for transferring a wafer between the cleaning chamber (area B) and the polishing chambers C and D is arranged. Rotary transporter 49
In this example, four stages for mounting wafers are provided at even positions, and a plurality of wafers can be mounted at the same time.
【００３１】反転機４７及び４８に搬送されたウェハ
は、リフタが昇降することで、ロータリトランスポータ
４９上に搬送される。ロータリトランスポータ４９のス
テージ上に載せられたウェハは、ロータリトランスポー
タ４９の位置を９０°変えることで、トップリング５２
又は５３の下方へ搬送される。トップリング５２又は５
３は、予めロータリトランスポータ４９の位置に揺動し
ており、プッシャーが昇降することで、ロータリトラン
スポータ４９上のウェハはトップリング５２又は５３へ
移送される。The wafers conveyed to the reversing machines 47 and 48 are conveyed onto the rotary transporter 49 as the lifter moves up and down. The wafer placed on the stage of the rotary transporter 49 can change the position of the rotary transporter 49 by 90 ° so that the top ring 52
Or it is conveyed below 53. Top ring 52 or 5
Numeral 3 is previously swung to the position of the rotary transporter 49, and the wafer on the rotary transporter 49 is transferred to the top ring 52 or 53 by raising and lowering the pusher.
【００３２】ポリッシング室Ｃ及びＤは、隔壁４４によ
って領域Ｂと区分されており、これらのポリッシング室
Ｃ及びＤは、互いに隔壁６７によって仕切られている。
図１に示すように、ポリッシング室Ｃ，Ｄには、それぞ
れ２つの研磨テーブルと、半導体ウェハを保持し、半導
体ウェハを上記研磨テーブルに対して押圧しながら研磨
するための１つのトップリングが配置されている。The polishing chambers C and D are separated from the region B by a partition wall 44, and the polishing chambers C and D are separated from each other by a partition wall 67.
As shown in FIG. 1, two polishing tables and one top ring for holding a semiconductor wafer and polishing while pressing the semiconductor wafer against the polishing table are arranged in the polishing chambers C and D, respectively. Have been.
【００３３】即ち、ポリッシング室Ｃには、トップリン
グ５２と、第１の研磨テーブル５４と、第２の研磨テー
ブル５６と、第１の研磨テーブル５４に研磨液を供給す
るための研磨液ノズル６０と、第１の研磨テーブル５４
のドレッシングを行なうためのドレッサー５８と、第２
の研磨テーブル５６のドレッシングを行なうためのドレ
ッサー６８とが配置されている。That is, a top ring 52, a first polishing table 54, a second polishing table 56, and a polishing liquid nozzle 60 for supplying a polishing liquid to the first polishing table 54 are provided in the polishing chamber C. And the first polishing table 54
Dresser 58 for performing dressing of
And a dresser 68 for dressing the polishing table 56.
【００３４】同様に、ポリッシング室Ｄには、トップリ
ング５３と、第１の研磨テーブル５５と、第２の研磨テ
ーブル５７と、第１の研磨テーブル５５に研磨液を供給
するための研磨液ノズル６１と、第１の研磨テーブル５
５のドレッシングを行なうためのドレッサー５９と、第
２の研磨テーブル５７のドレッシングを行なうためのド
レッサー６９とが配置されている。Similarly, the polishing chamber D has a top ring 53, a first polishing table 55, a second polishing table 57, and a polishing liquid nozzle for supplying a polishing liquid to the first polishing table 55. 61 and the first polishing table 5
A dresser 59 for dressing 5 and a dresser 69 for dressing the second polishing table 57 are arranged.
【００３５】以下、これらのポリッシング室の詳細をよ
り具体的に説明する。なお、以下では、ポリッシング室
Ｃについてのみ説明するが、ポリッシング室Ｄについて
もポリッシング室Ｃと同様に考えることができる。図２
は図１のポリッシング室Ｃの正面図である。Hereinafter, the details of these polishing chambers will be described more specifically. In the following, only the polishing chamber C will be described, but the polishing chamber D can be considered in the same manner as the polishing chamber C. FIG.
FIG. 2 is a front view of the polishing chamber C of FIG.
【００３６】トップリング５２は回転可能なトップリン
グシャフト１１１によってトップリングヘッド１１９か
ら吊下されている。トップリングヘッド１１９は位置決
め可能な揺動軸１１２によって支持されており、これに
よりトップリング５２は第１の研磨テーブル５４及び第
２の研磨テーブル５６の双方にアクセス可能になってい
る。The top ring 52 is suspended from a top ring head 119 by a rotatable top ring shaft 111. The top ring head 119 is supported by a positionable swing shaft 112, so that the top ring 52 can access both the first polishing table 54 and the second polishing table 56.
【００３７】また、ドレッサー５８は回転可能なドレッ
サーシャフト１１３によってドレッサーヘッド１１４か
ら吊下されている。ドレッサーヘッド１１４は位置決め
可能な揺動軸１１５によって支持されており、これによ
りドレッサー５８は待機位置と第１の研磨テーブル５４
上のドレッサー位置との間を移動可能になっている。The dresser 58 is suspended from a dresser head 114 by a rotatable dresser shaft 113. The dresser head 114 is supported by a swingable shaft 115 that can be positioned, so that the dresser 58 moves the standby position and the first polishing table 54.
It can be moved between the upper dresser position.
【００３８】同様に、ドレッサー６８は回転可能なドレ
ッサーシャフト１１６によってドレッサーヘッド１１７
から吊下されている。ドレッサーヘッド１１７は位置決
め可能な揺動軸１１８によって支持されており、これに
よりドレッサー６８は待機位置と第２の研磨テーブル５
６上のドレッサー位置との間を移動可能になっている。Similarly, the dresser 68 is rotated by the dresser shaft 116 so that the dresser head 117 can rotate.
Suspended from. The dresser head 117 is supported by a swingable shaft 118 which can be positioned, so that the dresser 68 moves the standby position and the second polishing table 5.
6 and can be moved between the upper and lower dresser positions.
【００３９】本実施形態では、大径の第１の研磨テーブ
ル５４の上面には研磨パッドが貼付され、小径の第２の
研磨テーブル５６の上面にも研磨パッドが貼付されてい
る。トップリング５２に移送されたウェハは、トップリ
ング５２の真空吸着機構により吸着され、ウェハは第１
の研磨テーブル５４まで吸着されたまま搬送される。そ
して、ウェハは第１の研磨テーブル５４に貼付された研
磨パッドにより構成される研磨面で研磨され、主として
平坦化を目的とした粗削り（第１の研磨工程）が行なわ
れる。粗削りが行なわれたウェハは、トップリング５２
によって第２の研磨テーブル５６まで搬送され、この第
２の研磨テーブル５６において研磨パッドによる仕上げ
研磨（第２の研磨工程）が行なわれる。In this embodiment, a polishing pad is attached to the upper surface of the first polishing table 54 having a large diameter, and the polishing pad is also attached to the upper surface of the second polishing table 56 having a small diameter. The wafer transferred to the top ring 52 is suctioned by the vacuum suction mechanism of the top ring 52, and the wafer is moved to the first position.
Is transported while being sucked to the polishing table 54. Then, the wafer is polished on a polishing surface constituted by a polishing pad stuck to the first polishing table 54, and a rough cutting (first polishing step) mainly for flattening is performed. The rough-cut wafer is placed in a top ring 52.
Is transferred to the second polishing table 56, where the finish polishing (second polishing step) by the polishing pad is performed on the second polishing table 56.
【００４０】図３は、図１におけるポリッシング室Ｃの
第２の研磨テーブル５６を模式的に示す図である。第２
の研磨テーブル５６の上方には、研磨砥粒を多量に含む
研磨液Ｑを供給する研磨液ノズル１２２が設けられてお
り、この研磨液ノズル１２２から第２の研磨テーブル５
６の上面に貼付された研磨パッド１２１上に研磨液Ｑが
供給される。研磨パッド１２１としては発泡ポリウレタ
ンや不織布などの弾性を有するものが用いられる。そし
て、トップリング５２により半導体ウェハＷを研磨パッ
ド１２１に押圧しつつ、トップリング５２と第２の研磨
テーブル５６とをそれぞれ回転させる。研磨砥粒を多量
に含む研磨液が分散された研磨パッド１２１にウェハＷ
の被研磨面を押圧しつつ摺動することで、ウェハＷの被
研磨面の研磨が進行する。FIG. 3 is a diagram schematically showing the second polishing table 56 of the polishing chamber C in FIG. Second
A polishing liquid nozzle 122 for supplying a polishing liquid Q containing a large amount of polishing abrasive grains is provided above the polishing table 56.
The polishing liquid Q is supplied onto the polishing pad 121 attached to the upper surface of the polishing pad 6. As the polishing pad 121, an elastic material such as foamed polyurethane or nonwoven fabric is used. Then, the top ring 52 and the second polishing table 56 are rotated while the semiconductor wafer W is pressed against the polishing pad 121 by the top ring 52. The wafer W is placed on a polishing pad 121 in which a polishing liquid containing a large amount of polishing abrasive grains is dispersed.
Is slid while pressing the surface to be polished, polishing of the surface to be polished of the wafer W proceeds.
【００４１】ここで、本実施形態における研磨液Ｑの構
成を図４に示す。本実施形態において使用される研磨液
Ｑは、薬液１内に砥粒（又は砥粒凝集体）２と弾性体粒
子３とを含有している。図４に示すように、弾性体粒子
３は砥粒２よりも大きく、好ましくは０．２μm以上で
ある。この弾性体粒子３としてゴム系粒子を用いること
ができる。ゴム系粒子の具体例としては、天然ゴム（Ｉ
Ｒ）、スチレンブタジエン（ＳＢＲ）、ブタジエン（Ｂ
Ｒ）、クロロプレン（ＣＲ）、ブチル（ＩＩＲ）、ニト
リル（ＮＢＲ）、エチレンプロピエン（ＥＰＭ，ＥＰＤ
Ｍ）、クロロスルホン化ポリスチレン（ＣＳＭ）、アク
リルゴム（アクリル酸アルキルエステルと架橋性モノマ
との共重合性体ＡＣＭ、アクリル酸アルキルエステルと
アクリロニトリルとの共重合体ＡＮＭ）、ウレタンゴム
（Ｕ）、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素（ＦＫＭ）、多硫
化ゴム（Ｔ）などが挙げられる。Here, the configuration of the polishing liquid Q in the present embodiment is shown in FIG. The polishing liquid Q used in the present embodiment contains abrasive grains (or abrasive aggregates) 2 and elastic particles 3 in a chemical solution 1. As shown in FIG. 4, the elastic particles 3 are larger than the abrasive grains 2, preferably 0.2 μm or more. Rubber-based particles can be used as the elastic particles 3. Specific examples of the rubber-based particles include natural rubber (I
R), styrene butadiene (SBR), butadiene (B
R), chloroprene (CR), butyl (IIR), nitrile (NBR), ethylene propylene (EPM, EPD)
M), chlorosulfonated polystyrene (CSM), acrylic rubber (copolymer ACM of alkyl acrylate and crosslinkable monomer, copolymer ANM of alkyl acrylate and acrylonitrile), urethane rubber (U), Silicon rubber (Q), fluorine (FKM), polysulfide rubber (T) and the like can be mentioned.
【００４２】特に、クロロスルホン化ポリスチレン（Ｃ
ＳＭ）は耐候性、耐酸性、耐無機薬品性、耐摩耗性に優
れ、アクリルゴム（アクリル酸アルキルエステルと架橋
性モノマとの共重合性体ＡＣＭや、アクリル酸アルキル
エステルとアクリロニトリルとの共重合体ＡＮＭ）は耐
熱性に優れている。また、フッ素ゴム（ＦＫＭ）は耐熱
性、耐薬品性、耐候性に優れている。シリコンゴム
（Ｑ）は耐熱性に優れるばかりでなく、使用温度範囲が
広く、研磨環境に対し、変質しづらく、非常に好適であ
る。また、ゴム系粒子以外に弾性体中空粒子を用いるこ
ともできる。例えば、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
などの中空粒子を用いてもよい。In particular, chlorosulfonated polystyrene (C
SM) is excellent in weather resistance, acid resistance, inorganic chemical resistance, and abrasion resistance, and is excellent in acrylic rubber (copolymer ACM of alkyl acrylate and crosslinkable monomer, copolymer of alkyl acrylate and acrylonitrile) The combined ANM) has excellent heat resistance. Fluororubber (FKM) is excellent in heat resistance, chemical resistance, and weather resistance. Silicon rubber (Q) is not only excellent in heat resistance but also has a wide operating temperature range and is hardly deteriorated in a polishing environment, and is thus very suitable. Elastic hollow particles other than rubber-based particles can also be used. For example, polyacrylonitrile (PAN)
Hollow particles such as may be used.
【００４３】このように、研磨工具（研磨パッド）に供
給する研磨液に弾性体粒子を含むことにより、研磨工具
（研磨パッド）と被研磨面の間に、砥粒だけでなく、砥
粒よりも大きく、好ましくは０．２μm以上の弾性体粒
子を介在させることができる。したがって、研磨工具か
らの力は、砥粒を介して被研磨面に直接作用するのでは
なく、弾性体粒子を介して作用することとなる。このと
き、弾性体粒子が変形し、これによって研磨時の衝撃力
が緩和され、スクラッチの発生が有効に抑制される。な
お、研磨液Ｑは、第２の研磨テーブル５６における仕上
げ研磨の開始時から供給することとしてもよいし、研磨
の途中から供給することとしてもよい。また、上述の第
１の研磨工程においても弾性体粒子を含む研磨液を供給
して研磨を行なうこともできる。この場合には、第２の
研磨工程における研磨液に含まれる粒子の粒径を第１の
研磨工程における研磨液に含まれる粒子の粒径よりも小
さくするのが好ましい。As described above, by containing the elastic particles in the polishing liquid supplied to the polishing tool (polishing pad), not only the abrasive grains but also the abrasive grains are formed between the polishing tool (polishing pad) and the surface to be polished. Elastic particles, preferably 0.2 μm or more, can be interposed. Therefore, the force from the polishing tool does not directly act on the surface to be polished via the abrasive grains, but acts via the elastic particles. At this time, the elastic particles are deformed, whereby the impact force during polishing is reduced, and the generation of scratches is effectively suppressed. The polishing liquid Q may be supplied from the start of the finish polishing on the second polishing table 56 or may be supplied during the polishing. Also, in the above-described first polishing step, polishing can be performed by supplying a polishing liquid containing elastic particles. In this case, it is preferable that the particle diameter of the particles contained in the polishing liquid in the second polishing step be smaller than the particle diameter of the particles contained in the polishing liquid in the first polishing step.
【００４４】ところで、一般に樹脂材料は疎水性を示す
ため、研磨時に研磨パッドの表面に研磨砥液（スラリ）
を保持しにくい。そのため、安定な研磨を行なうために
は、ドレッシング（シーズニング）と呼ばれる工程が必
要となる。即ち、ダイヤモンドヤスリでパッド表面を薄
く削り、研磨クズを排除すると共に表面を毛羽立てるこ
とにより、表面積を増やし、スラリを保持しやすくする
工程である。本実施形態では、ドレッサー５８により第
１の研磨テーブル５４のドレッシングを、ドレッサー６
８により第２の研磨テーブル５６のドレッシングを行な
っている。Since a resin material generally shows hydrophobicity, a polishing slurry (slurry) is applied to the surface of a polishing pad during polishing.
Is difficult to hold. Therefore, in order to perform stable polishing, a process called dressing (seasoning) is required. In other words, this is a step of shaving the pad surface thinly with a diamond file, removing polishing debris and fuzzing the surface, thereby increasing the surface area and making it easier to hold the slurry. In the present embodiment, the dressing of the first polishing table 54 by the dresser 58 is performed by the dresser 6.
8, the second polishing table 56 is dressed.
【００４５】研磨パッド自身が親水性を示す場合、表面
積を増やすための余分なドレッシング工程は必要なく、
研磨クズを除去するのみで済む。したがって、研磨パッ
ドのドレス代が少なくなり、長期の使用が可能となる。
親水性を示す材料には、−ＣＯ−ＯＨ、−ＯＨ、−ＮＨ
２、−ＮＨＣＯＮＨ２、−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−など
の親水基を持つ材料すべてが対象となる。また、一般に
酸素、窒素、硫黄などの元素を含む基は親水基であり、
特に塩を作っている場合には強親水性基となる。したが
って、このような材料は研磨パッドに非常に好適であ
る。強親水性基には、−ＳＯ３Ｈ、−ＳＯ３Ｍ、−ＯＳ
Ｏ３Ｈ、−ＯＳＯ３Ｍ、−ＣＯＯＭ、−ＮＲ３Ｘ（Ｍ：
アルカリ金属又は−ＮＨ４、Ｒ：アルキル基、Ｘ：ハロ
ゲン）などがある。When the polishing pad itself exhibits hydrophilicity, an extra dressing step for increasing the surface area is not required.
It is only necessary to remove polishing debris. Therefore, the dress cost of the polishing pad is reduced, and long-term use is possible.
Materials showing hydrophilicity include -CO-OH, -OH, -NH
2, -NHCONH 2, - (OCH 2 CH 2) All material having a hydrophilic group such as n- are of interest. Further, generally, a group containing an element such as oxygen, nitrogen, and sulfur is a hydrophilic group,
In particular, when a salt is made, it becomes a strongly hydrophilic group. Therefore, such materials are very suitable for polishing pads. The strongly hydrophilic groups, -SO 3 H, -SO 3 M , -OS
O 3 H, -OSO 3 M, -COOM, -NR 3 X (M:
Alkali metal or —NH 4 , R: alkyl group, X: halogen).
【００４６】次に、本発明の第２の実施形態について図
面を参照して詳細に説明する。なお、特に説明しない部
分については、上記第１の実施形態と同様である。図５
は本実施形態におけるポリッシング室Ｃの第２の研磨テ
ーブル５６を模式的に示す図である。Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that portions that are not particularly described are the same as those in the first embodiment. FIG.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a second polishing table 56 of a polishing chamber C in the present embodiment.
【００４７】本実施形態における第１の研磨テーブル５
４には、研磨工具として通常の固定砥粒（砥石）が貼設
されており、ここで主として平坦化を目的とした粗削り
（第１の研磨工程）が行なわれる。また、第２の研磨テ
ーブル５６の上面には、研磨パッドの代わりに砥石１３
０を円盤１３１に貼設した砥石工具１３２が装着されて
おり、ここで仕上げ研磨（第２の研磨工程）が行なわれ
る。砥石工具１３２は、固定砥粒（砥石）１３０を金属
又はセラミックスの円盤１３１に接着剤を用いて固着し
たものである。砥石工具１３２は、第２の研磨テーブル
５６にクランプ機構１３３，１３４を用いて簡単且つ確
実に固定されている。First polishing table 5 in this embodiment
A fixed abrasive grain (grindstone) is attached to 4 as a polishing tool, and roughing (first polishing step) mainly for flattening is performed here. Also, on the upper surface of the second polishing table 56, instead of the polishing pad,
A grindstone tool 132 having 0 attached to a disk 131 is mounted, where a finish polishing (second polishing step) is performed. The grindstone tool 132 has a fixed abrasive (grindstone) 130 fixed to a metal or ceramic disk 131 using an adhesive. The grindstone tool 132 is simply and securely fixed to the second polishing table 56 using the clamp mechanisms 133 and 134.
【００４８】ここで、固定砥粒とは、砥粒及びバインダ
と空隙、又はこれらの構成物に薬剤を添加したもので構
成された樹脂成型品をいう。本実施形態における第２の
研磨テーブル５６の固定砥粒の構成を図６に示す。図６
に示すように、固定砥粒は、砥粒（又は砥粒凝集体）５
と弾性体粒子６とがバインダ（樹脂）４により結合され
て構成されている。第１の実施形態と同様に、弾性体粒
子６は、砥粒５よりも大きく、好ましくは０．２μm以
上である。The term "fixed abrasive grain" used herein refers to a resin molded product composed of abrasive grains, a binder and a void, or a composition obtained by adding a chemical to these constituents. FIG. 6 shows the configuration of the fixed abrasive grains of the second polishing table 56 in the present embodiment. FIG.
As shown in the figure, the fixed abrasive is an abrasive (or an abrasive aggregate) 5
And the elastic particles 6 are connected by a binder (resin) 4. As in the first embodiment, the elastic particles 6 are larger than the abrasive grains 5, preferably 0.2 μm or more.
【００４９】砥粒５としては、酸化セリウム（Ｃｅ
Ｏ２）、酸化珪素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ
２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化マンガン（Ｍ
ｎＯ２、Ｍｎ２Ｏ３）などが用いられる。絶縁膜を研磨
する場合には、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化珪素
（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが好適であ
る。金属膜を研磨する場合には、酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などが好適である。研
磨能率の観点から砥粒を選定すると、酸化膜を研磨する
場合には、酸化膜に対してケミカル作用を持つ酸化セリ
ウム（ＣｅＯ２）が好ましく、また、金属膜を研磨する
場合には、硬度の高いアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）が好まし
い。Cerium oxide (Ce)
O 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), alumina (Al
2 O 3 ), zirconia (ZrO 2 ), manganese oxide (M
nO 2 , Mn 2 O 3 ) and the like are used. When polishing the insulating film, cerium oxide (CeO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), or the like is preferable. When polishing a metal film, silicon oxide (Si
O 2 ), alumina (Al 2 O 3 ) and the like are preferable. When abrasive grains are selected from the viewpoint of polishing efficiency, when polishing an oxide film, cerium oxide (CeO 2 ) having a chemical action on the oxide film is preferable, and when polishing a metal film, the hardness is high. High alumina (Al 2 O 3 ) is preferred.
【００５０】また、被研磨面の高い平坦性を得るために
は、固定砥粒の物性としてある程度硬質であることが重
要である。したがって、砥粒５を結合させるバインダ４
としては、熱硬化性樹脂であるフェノール樹脂やエポキ
シ樹脂などが好適であり、この他に適用可能な樹脂とし
ては、フェノール（ＰＦ）、ユリア（ＵＦ）、メラミン
（ＭＦ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、エポキシ（Ｅ
Ｐ）、シリコン（ＳＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）など
が挙げられる。Further, in order to obtain high flatness of the surface to be polished, it is important that the fixed abrasive is hard to some extent as a physical property. Therefore, the binder 4 for binding the abrasive grains 5
Examples of suitable resins include phenol resins and epoxy resins which are thermosetting resins. Other applicable resins include phenol (PF), urea (UF), melamine (MF), and unsaturated polyester (UP). ), Epoxy (E
P), silicon (SI), polyurethane (PUR) and the like.
【００５１】また、バインダ４として熱可塑性樹脂を使
用することもできる。このような熱可塑性樹脂として
は、汎用プラスチックとして知られるポリ塩化ビニル
（ＰＶＣ）、ポリエチレン（ＰＣ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐ
Ｓ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢ
Ｓ）、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）、ブタンジエ
ン・スチレン・メチルメタクリレート（ＭＢＳ）、ポリ
メチルメタアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリビニールアルコ
ール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、汎用エンジニア
リングプラスチックとして知られるポリアミド（Ｐ
Ａ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンエー
テル（ＰＰＥ（変性ＰＰＯ））、ポリブチレンテレフタ
レート（ＰＢＴ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ
−ＰＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、スーパ
ーエンジニアリングプラスチックとして知られるポリサ
ルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアリレー
ト（ＰＡＲ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエー
テルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（Ｌ
ＣＰ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ
スチレンメタアクリル樹脂、ポリカーボネート酢酸セル
ロース、ポリアセタールポリアミド、ポリプロピレンポ
リエチレン、３フッ化エチレン樹脂、フッ化ビニリデン
樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレートなどが挙
げられる。Further, a thermoplastic resin can be used as the binder 4. Examples of such a thermoplastic resin include polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PC), polycarbonate (PC), polypropylene (PP), and polystyrene (P) which are known as general-purpose plastics.
S), acrylonitrile butadiene styrene (AB
S), acrylonitrile styrene (AS), butanediene styrene methyl methacrylate (MBS), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVDC), polyethylene terephthalate (PET), general-purpose engineering plastic Polyamide (P
A), polyacetal (POM), polyphenylene ether (PPE (modified PPO)), polybutylene terephthalate (PBT), ultra-high molecular weight polyethylene (UHMW)
-PE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polysulfone (PSF), polyethersulfone (PES) known as super engineering plastics,
Polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyamide imide (PAI), polyether imide (PEI), polyether ether ketone (PEEK), polyimide (PI), liquid crystal polymer (L
CP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene methacrylic resin, polycarbonate cellulose acetate, polyacetal polyamide, polypropylene polyethylene, trifluoroethylene resin, vinylidene fluoride resin, polyester resin, diallyl phthalate, and the like.
【００５２】このような固定砥粒を成形する方法として
は、一般的な圧縮成形や射出成形やキャスティング、粉
末成形などが挙げられる。固定砥粒を成形する際には、
樹脂の種類に応じた成形方法を選ぶ必要があるが、上記
成形方法のうち、圧縮成形と射出成形によれば比較的容
易に固定砥粒を成形することができる。Examples of a method for forming such fixed abrasive grains include general compression molding, injection molding, casting, powder molding and the like. When molding fixed abrasives,
Although it is necessary to select a molding method according to the type of the resin, among the molding methods described above, compression molding and injection molding can relatively easily form fixed abrasive grains.
【００５３】そして、固定砥粒１３０の上面に研磨液ノ
ズル１２２から純水又は薬液又はスラリを含む研磨液Ｑ
を供給しつつ、トップリング５２と第２の研磨テーブル
５６とをそれぞれ回転させ、ウェハＷの仕上げ研磨を行
なう。これにより、研磨工具（固定砥粒）と被研磨面の
間に、砥粒だけでなく、固定砥粒中の弾性体粒子を介在
させることにより、研磨工具からの力は、砥粒を介して
被研磨面に直接作用するのではなく、弾性体粒子を介し
て作用することとなる。これによって研磨時の衝撃力が
緩和され、研磨パッドに比べて硬質の固定砥粒を用いた
場合においても、スクラッチの発生が有効に抑制され
る。Then, a polishing liquid Q containing pure water or a chemical liquid or a slurry is supplied from the polishing liquid nozzle 122 to the upper surface of the fixed abrasive 130.
, The top ring 52 and the second polishing table 56 are respectively rotated to perform the final polishing of the wafer W. By interposing not only the abrasive grains but also the elastic particles in the fixed abrasive grains between the polishing tool (fixed abrasive grains) and the surface to be polished, the force from the polishing tool is transmitted through the abrasive grains. Instead of acting directly on the surface to be polished, it acts via the elastic particles. Thereby, the impact force at the time of polishing is reduced, and even when a fixed abrasive grain harder than the polishing pad is used, generation of scratches is effectively suppressed.
【００５４】さてこれまで本発明の一実施形態について
説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、そ
の技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施
されてよいものであることは言うまでもない。上述の実
施形態においては、主に平坦化を目的とする第１の研磨
工程と仕上げ研磨を行なう第２の研磨工程とを行なう場
合について説明したが、１段研磨あるいは３段以上の多
段研磨についても本発明を適用することができる。ま
た、各研磨工程において用いる研磨方法は、通常の研磨
パッドによる研磨方法、固定砥粒による研磨方法、その
他の研磨方法のいずれであってもよい。更に、平坦化を
目的とする研磨工程と仕上げ研磨を行なう研磨工程とで
同じ研磨工具を用い、仕上げ研磨を弾性体粒子を用いて
行なうこととしてもよいし、あるいは、平坦化を目的と
する研磨工程とは異なる研磨工具を用いて仕上げ研磨を
行なうこととしてもよい。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms within the scope of the technical idea. Needless to say. In the above-described embodiment, the case where the first polishing step mainly for flattening and the second polishing step for finish polishing are performed has been described. The present invention can also be applied to the present invention. The polishing method used in each polishing step may be any of a normal polishing method using a polishing pad, a polishing method using fixed abrasive grains, and other polishing methods. Furthermore, the same polishing tool may be used in the polishing step for the purpose of planarization and the polishing step for performing the final polishing, and the final polishing may be performed using elastic particles, or the polishing for the purpose of planarization may be performed. The finish polishing may be performed using a polishing tool different from the process.
【００５５】また、上述の実施形態においては、研磨液
に弾性体粒子を含有させる場合、及び研磨工具としての
固定砥粒中に弾性体粒子を含有させる場合について説明
したが、研磨パッドやその他の研磨工具に弾性体粒子を
含有させることもできる。このようにすれば、研磨工具
に含まれる弾性体粒子が研磨砥粒の作用を緩和するの
で、被研磨面のスクラッチを低減することができる。In the above embodiment, the case where the polishing liquid contains elastic particles and the case where elastic particles are contained in fixed abrasive grains as a polishing tool have been described. The polishing tool may contain elastic particles. With this configuration, the elastic particles contained in the polishing tool alleviate the action of the abrasive grains, so that scratches on the surface to be polished can be reduced.
【００５６】上述の実施形態においては、テーブル型の
ポリッシング装置を用いた例を説明したが、本発明を他
のポリッシング装置に適用できることは言うまでもな
い。例えば、図７に示すように、研磨工具（固定砥粒）
を循環並進テーブル（スクロールテーブル）を用いて構
成したスクロール型ポリッシング装置にも本発明を適用
することができる。この場合、テーブルを小さくするこ
とができるので、全体の装置構成をコンパクトにするこ
とができる。In the above embodiment, an example using a table-type polishing apparatus has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to other polishing apparatuses. For example, as shown in FIG. 7, a polishing tool (fixed abrasive)
The present invention can also be applied to a scroll-type polishing apparatus configured using a circular translation table (scroll table). In this case, the size of the table can be reduced, so that the overall apparatus configuration can be made compact.
【００５７】スクロール型ポリッシング装置は、図７に
示すように、循環並進運動する研磨工具面を提供する並
進テーブル部２３１を備えている。ここで、循環並進運
動とは、２つの面が互いに相対する姿勢を変えずに、並
進運動のみで、相対的に円等の循環運動をすることであ
る。このような装置では、研磨工具の大きさを基板より
少し大きくするだけで済む。As shown in FIG. 7, the scroll type polishing apparatus is provided with a translation table 231 for providing a polishing tool surface which performs a circular translation. Here, the circular translational motion means that the two surfaces make a circular motion such as a circle relatively only by the translational motion without changing the postures facing each other. In such an apparatus, the size of the polishing tool need only be slightly larger than the substrate.
【００５８】並進テーブル部２３１は、内部にモータ２
３３を収容する筒状のケーシング２３４の上部に、内側
に環状に張り出す支持板２３５が設けられ、これには周
方向に３つ以上の支持部２３６が形成され、定盤２３７
が支持されている。定盤２３７の中央下面側には、モー
タ２３３の主軸２４５の上端に偏心して設けられた駆動
端２４６を軸受２４７を介して収容する凹所２４８が形
成されている。この偏心量はｅである。定盤２３７は、
研磨すべきウェハの径に偏心量ｅを加えた値よりやや大
きい径に設定される。The translation table 231 has a motor 2 inside.
A support plate 235 is provided on an upper part of a cylindrical casing 234 for accommodating the support plate 33. The support plate 235 is provided with three or more support portions 236 in a circumferential direction.
Is supported. A recess 248 is formed on the lower surface side of the center of the surface plate 237 for accommodating, via a bearing 247, a drive end 246 eccentrically provided at the upper end of the main shaft 245 of the motor 233. This eccentricity is e. The surface plate 237 is
The diameter is set slightly larger than the value obtained by adding the eccentricity e to the diameter of the wafer to be polished.
【００５９】定盤２３７を構成する２枚の板状部材２５
３，２５４の間には、研磨面に供給する弾性体粒子を含
む研磨液を流通させる空間２５５が形成されている。こ
の空間２５５は側面に設けられた液供給口２５６に連通
していると共に、上面に開口する複数の液吐出孔２５７
と連通している。そして、定盤２３７の上面には、研磨
工具（固定砥粒）２５９が貼着されている。この研磨工
具２５９の液吐出孔２５７に対応する位置には吐出孔２
５８が形成されている。The two plate-like members 25 constituting the surface plate 237
A space 255 for flowing a polishing liquid containing elastic particles to be supplied to the polishing surface is formed between 3,254. This space 255 communicates with a liquid supply port 256 provided on the side surface and has a plurality of liquid discharge holes 257 opened on the upper surface.
Is in communication with A polishing tool (fixed abrasive) 259 is attached to the upper surface of the surface plate 237. A discharge hole 2 is provided at a position corresponding to the liquid discharge hole 257 of the polishing tool 259.
58 are formed.
【００６０】モータ２３３の駆動によって定盤２３７が
並進円運動し、トップリング５２に保持されたウェハＷ
は定盤２３７に貼付した研磨工具２５９の面上に押し付
けられる。研磨液供給口２５６、空間２５５、液吐出孔
２５７，２５８を介して研磨面には弾性体粒子を含む研
磨液が供給され、これは研磨工具２５９の吐出孔２５８
を経て研磨工具２５９とウェハＷの間の研磨面に供給さ
れる。ここで、研磨工具２５９の面とウェハＷには半径
ｅの微小な相対並進円運動が生じて、ウェハＷの被研磨
面はその全面において均一な研磨がなされる。The platen 237 performs a translational circular motion by driving the motor 233, and moves the wafer W held by the top ring 52.
Is pressed onto the surface of the polishing tool 259 attached to the surface plate 237. A polishing liquid containing elastic particles is supplied to the polishing surface through the polishing liquid supply port 256, the space 255, and the liquid discharge holes 257 and 258, and the polishing liquid is supplied to the polishing hole 258 of the polishing tool 259.
Is supplied to the polishing surface between the polishing tool 259 and the wafer W. Here, a small relative translational circular motion having a radius e occurs between the surface of the polishing tool 259 and the wafer W, and the surface to be polished of the wafer W is uniformly polished.
【００６１】また、図８に示すようなカップ型のポリッ
シング装置にも本発明を適用することができる。このよ
うなカップ型のポリッシング装置は、ウェハの被研磨面
を上に向けて該ウェハを回転可能に保持するウェハホル
ダ３０１と、研磨工具（固定砥粒）３０２の研磨面を下
に向けて保持する工具ホルダ３０３とを備えている。ウ
ェハホルダ３０１は、上面にウェハＷを保持する回転テ
ーブル３０４と、その周囲を取り囲み、ウェハＷをその
表面がホルダ面とほぼ同一面となるように保持しつつ矢
印Ｊ方向に往復移動する並進テーブル３０５とを備えて
いる。一方、工具ホルダ３０３は、駆動モータによって
回転され、図示しない押圧機構によって研磨工具３０２
を下方に押圧する回転軸３０６を備えている。そして、
ウェハホルダ３０１とカップ型の研磨工具（固定砥粒）
３０２とをそれぞれ独立に回転させながら、研磨工具３
０２をウェハＷに押し付け、並進テーブル３０５を往復
移動させることにより、ウェハＷの表面全体が研磨され
る。The present invention is also applicable to a cup-type polishing apparatus as shown in FIG. Such a cup-type polishing apparatus holds a wafer holder 301 for rotatably holding the wafer with the surface to be polished facing upward and a polishing tool (fixed abrasive) 302 with the polishing surface facing downward. And a tool holder 303. The wafer holder 301 has a rotating table 304 holding the wafer W on the upper surface thereof, and a translation table 305 surrounding the periphery thereof and reciprocating in the direction of arrow J while holding the wafer W so that the surface is substantially flush with the holder surface. And On the other hand, the tool holder 303 is rotated by a drive motor, and the polishing tool 302 is rotated by a pressing mechanism (not shown).
Is provided with a rotating shaft 306 that presses downward. And
Wafer holder 301 and cup-type polishing tool (fixed abrasive)
While rotating each of the polishing tools 302 and 302 independently, the polishing tool 3
02 is pressed against the wafer W and the translation table 305 is reciprocated, whereby the entire surface of the wafer W is polished.
【００６２】更に、図９に示すようなベルト型のポリッ
シング装置にも本発明を適用することができる。このよ
うなベルト型のポリッシング装置においては、研磨工具
（研磨パッド）により構成されるベルト４０１が２つの
回転可能なプーリ４０２に巻き付けられている。トップ
リング５２は、その下面に保持したウェハを上下のベル
ト面の間に設置された支持台４０３及びベルト４０１に
対して押圧する。また、トップリング５２は、回転可能
であると共に、図示しない揺動機構により矢印Ｋ方向に
揺動可能となっている。これにより、トップリング５２
の回転及び揺動とプーリ４０２の回転によるベルト４０
１の移動とによってトップリング５２に保持されたウェ
ハと研磨工具４０１とを相対運動させながら、ウェハを
研磨工具４０１に押し付けることによって、ウェハの表
面全体が研磨される。このとき、研磨液ノズル１２２か
らは弾性体粒子を含む研磨液がベルト４０１上に供給さ
れる。Further, the present invention can be applied to a belt type polishing apparatus as shown in FIG. In such a belt-type polishing apparatus, a belt 401 composed of a polishing tool (polishing pad) is wound around two rotatable pulleys 402. The top ring 52 presses the wafer held on its lower surface against the support 403 and the belt 401 installed between the upper and lower belt surfaces. The top ring 52 is rotatable and swingable in the direction of arrow K by a swing mechanism (not shown). Thereby, the top ring 52
Belt 40 caused by the rotation and swing of the roller and the rotation of the pulley 402
The wafer is pressed against the polishing tool 401 while the wafer held by the top ring 52 and the polishing tool 401 are relatively moved by the movement of 1, whereby the entire surface of the wafer is polished. At this time, a polishing liquid containing elastic particles is supplied onto the belt 401 from the polishing liquid nozzle 122.
【００６３】更にまた、図１０に示すようなＷｅｂ型の
ポリッシング装置にも本発明を適用することができる。
このようなＷｅｂ型のポリッシング装置は、回転可能な
２つのロール５０１に巻き付けられた研磨工具（研磨パ
ッド）５０２を備えている。この研磨工具は、各ロール
５０１間の平坦面５０２ａがトップリング５２とその下
方に設置された支持台５０３との間に位置するように配
置されている。トップリング５２は、その下面に保持し
たウェハを上記研磨工具の平坦面５０２ａに押圧する。
また、トップリング５２は、回転可能であると共に、図
示しない移動機構により矢印Ｘ及びＹ方向に移動可能と
なっている。これにより、トップリング５２の回転及び
移動によってトップリング５２に保持されたウェハと研
磨工具５０２とを相対運動させながら、ウェハを研磨工
具５０２に押し付けることによって、ウェハの表面全体
が研磨される。このとき、研磨液ノズル１２２からは弾
性体粒子を含む研磨液が研磨工具５０２の平坦面５０２
ａ上に供給される。なお、上記研磨工具５０２を固定し
て研磨処理を行ない、研磨工具が摩耗した場合に、ロー
ル５０１を回転させて研磨工具５０２の一定の範囲巻き
取ってもよいし、あるいは、研磨中に低速度でロール５
０１を回転させて研磨工具５０２を徐々に巻き上げても
よい。Further, the present invention can be applied to a Web-type polishing apparatus as shown in FIG.
Such a web-type polishing apparatus includes a polishing tool (polishing pad) 502 wound around two rotatable rolls 501. This polishing tool is arranged such that the flat surface 502a between the rolls 501 is located between the top ring 52 and the support table 503 installed thereunder. The top ring 52 presses the wafer held on its lower surface against the flat surface 502a of the polishing tool.
The top ring 52 is rotatable and movable in the directions of the arrows X and Y by a moving mechanism (not shown). Accordingly, the wafer is pressed against the polishing tool 502 while the wafer held by the top ring 52 and the polishing tool 502 are relatively moved by the rotation and movement of the top ring 52, whereby the entire surface of the wafer is polished. At this time, a polishing liquid containing elastic particles is supplied from the polishing liquid nozzle 122 to the flat surface 502 of the polishing tool 502.
a. The polishing process is performed while the polishing tool 502 is fixed, and when the polishing tool is worn out, the roll 501 may be rotated to wind up the polishing tool 502 in a certain range, or the polishing speed may be reduced during polishing. In roll 5
The polishing tool 502 may be gradually wound up by rotating 01.
【００６４】[0064]
【発明の効果】上述したように本発明によれば、硬質な
研磨工具を使用した場合においても、軟質な研磨工具を
使用した場合における研磨特性を得ることができる。そ
の結果、硬質な研磨工具による高い平坦性が得られると
同時に、スクラッチのない高品位の研磨を実現すること
ができる。したがって、種々の研磨対象に対して、研磨
面に発生する欠陥（スクラッチ）を有効に低減し、高品
位の研磨を行なうことが可能となる。As described above, according to the present invention, even when a hard polishing tool is used, polishing characteristics can be obtained when a soft polishing tool is used. As a result, high flatness by a hard polishing tool can be obtained, and high-quality polishing without scratches can be realized. Therefore, it is possible to effectively reduce defects (scratch) generated on the polished surface of various polishing targets and perform high-quality polishing.
【図１】本発明の第１の実施形態におけるポリッシング
装置の全体構成を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１におけるポリッシング室の正面図である。FIG. 2 is a front view of a polishing chamber in FIG.
【図３】図１におけるポリッシング室の第２の研磨テー
ブルを模式的に示す図である。FIG. 3 is a view schematically showing a second polishing table in a polishing chamber in FIG. 1;
【図４】本発明の第１の実施形態における研磨液の構成
を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a configuration of a polishing liquid according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施形態におけるポリッシング
室の第２の研磨テーブルを模式的に示す図である。FIG. 5 is a view schematically showing a second polishing table in a polishing chamber according to a second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第２の実施形態における研磨工具の構
成を模式的に示す図である。FIG. 6 is a view schematically showing a configuration of a polishing tool according to a second embodiment of the present invention.
【図７】本発明の他の実施形態におけるスクロール型の
ポリッシング装置を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a scroll type polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図８】本発明の他の実施形態におけるカップ型のポリ
ッシング装置を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a cup-type polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図９】本発明の他の実施形態におけるベルト型のポリ
ッシング装置を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a belt-type polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の他の実施形態におけるＷｅｂ型のポ
リッシング装置を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a web-type polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
Ｃ，Ｄ ポリッシング室 Ｑ 研磨液 Ｗ 半導体ウェハ １ 薬液 ２ 砥粒 ３，６ 弾性体粒子 ４ バインダ ５ 砥粒 ２１ ウェハカセット ２２ ロードアンロードステージ ２３ 走行機構 ２５，２６，４２，４３ 洗浄機 ２４，４０，４１ 搬送ロボット ２７〜３０ 載置台 ３１，４５，４６，９７ シャッター ３４，３５，３６，４４，６７ 隔壁 ４７，４８ 反転機 ４９ ロータリトランスポータ ５２，５３ トップリング ５６，５７ 第２の研磨テーブル ５４，５５ 第１の研磨テーブル ５８，５９，６８，６９ ドレッサー ６０，６１，１２２ 研磨液ノズル ６６ ハウジング ７０ ウェハステーション ９１〜９４ センサ ９５，９６ リンスノズル １１１ トップリングシャフト １１２，１１５，１１８ 揺動軸 １１３，１１６ ドレッサーシャフト １１４，１１７ ドレッサーヘッド １１９ トップリングヘッド １２１ 研磨パッド １３０ 固定砥粒（砥石） １３１ 円盤 １３２ 砥石工具 １３３，１３４ クランプ機構 ２３１ 並進テーブル部 ２３３ モータ ２３４ ケーシング ２３５ 支持板 ２３６ 支持部 ２３７ 定盤 ２４５ 主軸 ２４６ 駆動端 ２４７ 軸受 ２４８ 凹所 ２５３，２５４ 板状部材 ２５５ 空間 ２５６ 液供給口 ２５７ 液吐出孔 ２５８ 吐出孔 ２５９，３０２，４０１，５０２ 研磨工具 ３０１ ウェハホルダ ３０３ 工具ホルダ ３０４ 回転テーブル ３０５ 並進テーブル ３０６ 回転軸 ４０２ プーリ ４０３，５０３ 支持台 ５０１ ロール C, D Polishing chamber Q Polishing liquid W Semiconductor wafer 1 Chemical liquid 2 Abrasive particles 3, 6 Elastic particles 4 Binder 5 Abrasive particles 21 Wafer cassette 22 Load / unload stage 23 Running mechanism 25, 26, 42, 43 Washing machine 24, 40 , 41 transfer robots 27-30 mounting table 31, 45, 46, 97 shutter 34, 35, 36, 44, 67 partition wall 47, 48 reversing machine 49 rotary transporter 52, 53 top ring 56, 57 second polishing table 54 , 55 First polishing table 58, 59, 68, 69 Dresser 60, 61, 122 Polishing liquid nozzle 66 Housing 70 Wafer station 91-94 Sensor 95, 96 Rinse nozzle 111 Top ring shaft 112, 115, 118 Swing shaft 113 , 116 Dresser shaft 11 , 117 Dresser head 119 Top ring head 121 Polishing pad 130 Fixed abrasive (grinding stone) 131 Disk 132 Grinding stone tool 133, 134 Clamp mechanism 231 Translation table section 233 Motor 234 Casing 235 Support plate 236 Support section 237 Surface plate 245 Main shaft 246 Drive end 247 Bearing 248 Recess 253, 254 Plate-like member 255 Space 256 Liquid supply port 257 Liquid discharge hole 258 Discharge hole 259, 302, 401, 502 Polishing tool 301 Wafer holder 303 Tool holder 304 Rotary table 305 Translation table 306 Rotary axis 402 Pulley 403 , 503 Support 501 Roll
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 和田 雄高 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 (72)発明者 松尾 尚典 神奈川県藤沢市本藤沢４丁目２番１号 株 式会社荏原総合研究所内 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AB01 AB06 AB08 AC04 BA02 BA05 CB01 DA17 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (72) Inventor Yutaka Wada 4-2-1 Motofujisawa, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture Inside Ebara Research Institute, Ltd. (72) Inventor Naosuke Matsuo 4-2-2 Motofujisawa, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture No. 1 F-term in EBARA Research Institute, Ltd. (reference) 3C058 AA07 AA09 AB01 AB06 AB08 AC04 BA02 BA05 CB01 DA17
Claims (8)
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨方法において、 弾性体粒子を含有する研磨液を研磨面に供給しつつ、該
研磨面に研磨対象物を押圧することを特徴とする研磨方
法。1. A polishing method for polishing an object to be polished by sliding while pressing the object to be polished against the surface to be polished, wherein a polishing liquid containing elastic particles is supplied to the surface to be polished while polishing the object. A polishing method characterized by pressing an object to be polished.
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨方法において、 弾性体粒子を含有する研磨液を固定砥粒によって構成さ
れる研磨面に供給しつつ、該研磨面に研磨対象物を押圧
することを特徴とする研磨方法。2. A polishing method for polishing an object to be polished by pressing and sliding the object to be polished against the surface to be polished, wherein a polishing liquid containing elastic particles is applied to the surface to be polished constituted by fixed abrasive grains. A polishing method characterized in that an object to be polished is pressed against the polishing surface while being supplied.
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨工具において、
弾性体粒子を含有することを特徴とする研磨工具。3. A polishing tool for polishing a polishing object by sliding while pressing the polishing object against a polishing surface,
A polishing tool comprising elastic particles.
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨方法において、 研磨対象物の被研磨面を平坦化する第１の研磨工程と、 弾性体粒子を含有する研磨液を研磨処理の開始時から又
は研磨処理の途中から研磨面に供給しつつ仕上げ研磨を
行なう第２の研磨工程とを有することを特徴とする研磨
方法。4. A polishing method for polishing an object to be polished by pressing and sliding the object to be polished against the surface to be polished, wherein: a first polishing step of flattening the surface to be polished of the object to be polished; A second polishing step of performing finish polishing while supplying a polishing liquid containing body particles to the polishing surface from the start of the polishing process or during the polishing process.
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨方法において、 研磨対象物の被研磨面を平坦化する第１の研磨工程と、 弾性体粒子を含有する研磨液を研磨処理の開始時から又
は研磨処理の途中から固定砥粒によって構成される研磨
面に供給しつつ仕上げ研磨を行なう第２の研磨工程とを
有することを特徴とする研磨方法。5. A polishing method for polishing an object to be polished by pressing and sliding the object to be polished against the surface to be polished, wherein: a first polishing step of flattening the surface to be polished of the object to be polished; A second polishing step of performing a final polishing while supplying a polishing liquid containing body particles to a polishing surface constituted by fixed abrasive grains from the start of the polishing process or during the polishing process. Polishing method.
ることで研磨対象物の研磨を行なう研磨方法において、 研磨対象物の被研磨面を平坦化する第１の研磨工程と、 弾性体粒子を含有する研磨工具を用いて仕上げ研磨を行
なう第２の研磨工程とを有することを特徴とする研磨方
法。6. A polishing method for polishing an object to be polished by pressing and sliding the object to be polished against the surface to be polished, wherein: a first polishing step of flattening the surface to be polished of the object to be polished; A second polishing step of performing finish polishing using a polishing tool containing body particles.
研磨方法において、 上記第１の研磨工程と上記第２の研磨工程とにおいて同
じ研磨工具を用いることを特徴とする研磨方法。7. The polishing method according to claim 4, wherein the same polishing tool is used in the first polishing step and the second polishing step.
研磨方法において、 上記第１の研磨工程と上記第２の研磨工程とにおいて異
なる研磨工具を用いることを特徴とする研磨方法。8. The polishing method according to claim 4, wherein different polishing tools are used in the first polishing step and the second polishing step.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006022452A2 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing method |
| JP2008523616A (en) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Polishing solution |
| US7407601B2 (en) * | 2003-04-24 | 2008-08-05 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd | Polymeric particle slurry system and method to reduce feature sidewall erosion |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319196A patent/JP2002134443A/en active Pending
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