JP2003117805A - Polishing device and polishing method using the device - Google Patents
Polishing device and polishing method using the deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学的機械的研磨
（ＣＭＰ；Chemical Mechanical Polishing ）法に用い
られる研磨装置および研磨方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method used in a chemical mechanical polishing (CMP) method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体製造プロセスにおけるデバ
イス多層化に伴い、リソグラフィー工程における焦点深
度（ＤＯＦ；Deepness of Focus ）が不足してきてい
る。この問題を解消するため、工程削減とデバイス平坦
化対策の一環として、ＣＭＰ法が採用されている。2. Description of the Related Art In recent years, the depth of focus (DOF) in the lithography process has become insufficient due to the increase in the number of devices in the semiconductor manufacturing process. In order to solve this problem, the CMP method is adopted as part of the process reduction and device flattening measures.
【０００３】ＣＭＰ法は、従来のシリコン研磨の要領で
デバイス表面と研磨パッド（研磨布）との間にスラリー
状の研磨剤を介在させ、更に圧力および回転力を加えて
機械的（物理的）に研磨しつつ化学反応作用を伴わせ、
削りかすおよび反応物を除去しながら研磨を進行する方
法である。そして、これらのパラメータを制御すること
により、目的とする平坦化を実現している。In the CMP method, a slurry-like polishing agent is interposed between a device surface and a polishing pad (polishing cloth) in the same manner as conventional silicon polishing, and mechanical (physical) is applied by applying pressure and rotational force. While polishing it with a chemical reaction,
This is a method of proceeding polishing while removing shavings and reactants. Then, by controlling these parameters, the desired flattening is realized.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＣ
ＭＰ法に用いられる装置では、装置自体の機械的精度
（例えば垂直度あるいは平面度）、または、研磨パッ
ド，研磨剤，研磨パッドの目詰まりを防ぐためのパッド
コンディショナー，あるいはデバイスウェーハと研磨ヘ
ッドとの間に装着されるパッキング材などの消耗材のば
らつきなどにより研磨特性が悪化するという問題があ
る。特に、消耗材は、納入時の静物性は所望のスペック
を満たしているが、実際の研磨プロセスで使用される場
合には、わずかな静物性の違いが顕著に研磨特性に反映
され、安定した研磨特性が得られない要因の一つとなっ
ている。However, this C
In the equipment used for the MP method, the mechanical accuracy (eg verticality or flatness) of the equipment itself, or a polishing pad, a polishing agent, a pad conditioner for preventing clogging of the polishing pad, or a device wafer and a polishing head are used. There is a problem that polishing characteristics are deteriorated due to variations in consumable materials such as packing materials that are mounted between the two. In particular, the consumable material has a desired static property at the time of delivery, but when used in an actual polishing process, a slight difference in static property is reflected in the polishing characteristics remarkably and is stable. This is one of the reasons why the polishing characteristics cannot be obtained.
【０００５】特に、研磨パッドは、主にポリウレタンな
どの粘弾性の独立発泡構造材料が一般的に使用されてい
るが、製法および製造の難しさにより物性にばらつきが
生じている。このようなばらつきは静的な測定では区別
しにくく、実際に研磨を行うことにより有意差として現
れてくる場合がある。また、研磨パッドは、研磨作業と
同時にパッドコンディショナーによって研削されること
によっても特性が次第に変化する。In particular, as a polishing pad, a viscoelastic independent foaming structural material such as polyurethane is generally generally used, but the physical properties vary depending on the manufacturing method and the difficulty of manufacturing. Such variations are difficult to distinguish by static measurement, and may appear as a significant difference due to actual polishing. Further, the characteristics of the polishing pad gradually change by being ground by the pad conditioner at the same time as the polishing operation.
【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、研磨パッドの物性のばらつきを制御
し長期間にわたって良好な研磨特性を発揮することので
きる研磨装置およびこれを用いた研磨方法を提供するこ
とにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to use a polishing apparatus capable of controlling variations in physical properties of a polishing pad and exhibiting good polishing characteristics for a long period of time. It is to provide a polishing method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明による研磨装置
は、研磨剤を担持する研磨パッドと、表面に弾性制御溝
を有するとともに研磨パッドが弾性制御溝を覆うように
接着され、弾性制御溝により研磨パッドの弾性係数の局
所的なばらつきを軽減する研磨板と、被研磨対象を保持
し、研磨パッドに対して相対的に回転しつつ前記被研磨
対象を研磨する研磨ヘッドとを備えており、特に、研磨
板の溝は、同心円状または螺旋状の環状溝の形状を有す
ることが好ましく、また、研磨板の溝の幅や相互の間隔
は、研磨板の外側の端縁に近づくにつれて広くすること
が望ましい。A polishing apparatus according to the present invention has a polishing pad carrying an abrasive and an elastic control groove on the surface, and the polishing pad is bonded so as to cover the elastic control groove. A polishing plate that reduces local variations in the elastic coefficient of the polishing pad, and a polishing head that holds an object to be polished and polishes the object to be polished while rotating relative to the polishing pad, In particular, the grooves of the polishing plate preferably have the shape of concentric circular or spiral annular grooves, and the widths of the grooves of the polishing plate and the mutual intervals are made wider toward the outer edge of the polishing plate. Is desirable.
【０００８】本発明による研磨方法は、研磨剤を担持す
る研磨パッドを研磨板に接着し、被研磨対象を保持する
研磨ヘッドを研磨パッドに対して相対的に回転させつつ
被研磨対象を研磨する方法であって、研磨板の研磨パッ
ドが接着される側の面に同心円あるいは螺旋状の弾性制
御溝を形成し、研磨パッドの弾性係数の局所的なばらつ
きを軽減するものである。In the polishing method according to the present invention, a polishing pad carrying an abrasive is adhered to a polishing plate, and a polishing head holding an object to be polished is rotated relative to the polishing pad to polish the object to be polished. In the method, a concentric or spiral elastic control groove is formed on the surface of the polishing plate on the side where the polishing pad is adhered to reduce local variations in the elastic coefficient of the polishing pad.
【０００９】本発明による研磨装置または研磨方法で
は、研磨板の研磨パッドが接着される面に形成された同
心円あるいは螺旋状の弾性制御溝によって、研磨パッド
の物性のばらつきによる局所的な弾性係数のばらつきが
調整され、見かけ上、研磨パッドの全体にわたって弾性
係数が均一化される。これにより、研磨パッドから半導
体ウェーハなどの被研磨対象に対する垂直方向の抗力が
均一化され、半導体ウェーハの面内均一性および平坦性
が向上するとともに、半導体ウェーハの表面のスクラッ
チの発生が抑制される。In the polishing apparatus or the polishing method according to the present invention, the concentric or spiral elastic control groove formed on the surface of the polishing plate to which the polishing pad is bonded causes the local elastic coefficient of the elastic coefficient due to the variation in the physical properties of the polishing pad. The variation is adjusted, and the elastic coefficient is apparently made uniform over the entire polishing pad. As a result, the vertical drag force from the polishing pad to the object to be polished such as the semiconductor wafer is made uniform, the in-plane uniformity and flatness of the semiconductor wafer are improved, and the occurrence of scratches on the surface of the semiconductor wafer is suppressed. .
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００１１】［第１の実施の形態］図３は、本発明の第
１の実施の形態に係る研磨装置全体の概略構成を表すも
のである。この研磨装置１０は、半導体装置製造プロセ
スにおいて半導体ウェーハ上の層間絶縁膜や金属配線層
の平坦化に用いられるものである。研磨装置１０は円盤
状の研磨板２０を有し、この研磨板２０は矢印Ｒ方向に
回転可能となっている。研磨板２０は、例えばＳＵＳな
どのステンレス鋼板またはカーボン板により構成されて
おり、平面度が保たれている。[First Embodiment] FIG. 3 shows a schematic structure of an entire polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention. This polishing apparatus 10 is used for flattening an interlayer insulating film and a metal wiring layer on a semiconductor wafer in a semiconductor device manufacturing process. The polishing apparatus 10 has a disk-shaped polishing plate 20, and the polishing plate 20 is rotatable in the arrow R direction. The polishing plate 20 is made of, for example, a stainless steel plate such as SUS or a carbon plate, and has a flatness.
【００１２】研磨板２０の上面は滑らかに加工され、密
着性が高い。この研磨板２０の上面に、研磨パッド１５
が例えば両面テープなどにより接着されている。研磨パ
ッド１５は、例えばポリウレタンなどの粘弾性の独立発
泡構造材料により構成されており、研磨剤を担持するこ
とができるとともに、研磨ヘッド１２またはパッドコン
ディショナー２６による押圧力に対して自由に伸縮可能
となっている。研磨パッド１５の表面には、スラリーノ
ズル２５から一定流量で研磨剤が滴下され、研磨剤は研
磨板２０の回転により研磨パッド１５の表面に拡散され
る。The upper surface of the polishing plate 20 is processed smoothly and has high adhesion. On the upper surface of the polishing plate 20, the polishing pad 15
Are adhered by, for example, double-sided tape. The polishing pad 15 is made of, for example, a viscoelastic independent foam structural material such as polyurethane, can carry an abrasive, and can freely expand and contract with respect to the pressing force of the polishing head 12 or the pad conditioner 26. Has become. On the surface of the polishing pad 15, the polishing agent is dropped from the slurry nozzle 25 at a constant flow rate, and the polishing agent is diffused on the surface of the polishing pad 15 by the rotation of the polishing plate 20.
【００１３】一方、研磨ヘッド１２には、研磨パッド１
５に対向する面にウェーハが吸着され、このウェーハの
周縁を囲むようにリテーナリング（環状保持部材）１１
が設置されている。この研磨ヘッド１２は、圧力および
回転力を加えつつウェーハを研磨パッド１５に圧接させ
ることによりウェーハを研磨するようになっている。こ
の研磨装置１０では、ウェーハ研磨と同時に、パッドコ
ンディショナー２６も押圧力および回転力によって研磨
パッド１５を研削しており、これにより研磨パッド１５
の目詰まりが抑制される。On the other hand, the polishing head 12 has a polishing pad 1
The wafer is adsorbed on the surface facing 5 and a retainer ring (annular holding member) 11 is provided so as to surround the periphery of the wafer.
Is installed. The polishing head 12 polishes a wafer by bringing the wafer into pressure contact with the polishing pad 15 while applying pressure and rotational force. In the polishing apparatus 10, the pad conditioner 26 also grinds the polishing pad 15 by the pressing force and the rotating force at the same time when the wafer is polished.
Clogging is suppressed.
【００１４】研磨板２０の研磨パッド１５が接着される
面には、図１に示したように、研磨パッド１５の弾性係
数の局所的なばらつきを軽減するための弾性制御溝５０
が設けられている。この弾性制御溝５０は、本実施の形
態では、同心円状の複数、例えば７条の環状溝５１，５
２，５３，５４，５５，５６，５７からなっている。On the surface of the polishing plate 20 to which the polishing pad 15 is adhered, as shown in FIG. 1, an elastic control groove 50 for reducing local variations in the elastic coefficient of the polishing pad 15.
Is provided. In the present embodiment, the elastic control groove 50 has a plurality of concentric circular grooves, for example, seven annular grooves 51, 5
2, 53, 54, 55, 56, 57.
【００１５】図２は、研磨板２０に粘弾性の研磨パッド
１５を接着し、研磨ヘッド１２を圧接させた状態を表し
ている。研磨パッド１５は、研磨板２０の表面２０Ａに
例えば両面テープ等の接着剤２７を介して接着されてい
る。研磨ヘッド１２には、ウェーハＷが例えば窒素／空
気系による吸着機構１３によりバッキングパッド１４を
介して吸着されている。ウェーハＷの周縁はリテーナリ
ング１１により保持され、リテーナリング１１はバッキ
ングパッド１４を介して研磨ヘッド１２に設置されてい
る。ウェーハＷと研磨パッド１５の表面１５Ｈとの間に
は、研磨剤１６が介在しており、これによりウェーハＷ
が研磨される。FIG. 2 shows a state in which a viscoelastic polishing pad 15 is adhered to the polishing plate 20 and the polishing head 12 is pressed against it. The polishing pad 15 is adhered to the surface 20A of the polishing plate 20 with an adhesive 27 such as a double-sided tape. The wafer W is adsorbed on the polishing head 12 via a backing pad 14 by an adsorption mechanism 13 of, for example, a nitrogen / air system. The peripheral edge of the wafer W is held by the retainer ring 11, and the retainer ring 11 is installed on the polishing head 12 via the backing pad 14. The polishing agent 16 is interposed between the wafer W and the surface 15H of the polishing pad 15, whereby the wafer W
Are polished.
【００１６】ここで、研磨板２０の表面２０Ａには、弾
性制御溝５０として環状溝５１〜５７を設けているの
で、研磨パッド１５の表面１５Ｈには、研磨パッド１５
自体の重みおよび研磨ヘッド１２による押圧力により、
環状溝５１〜５７に対応する位置に凹部１５Ｈ１，１５
Ｈ２，１５Ｈ３，１５Ｈ４，１５Ｈ５，１５Ｈ６，１５
Ｈ７が生じる。これらの凹部１５Ｈ１〜１５Ｈ７におい
て、研磨パッド１５のウェーハＷに対する垂直抗力が局
所的に緩和されることになる。したがって、研磨パッド
１５の弾性による過度の垂直抗力によりウェーハＷの表
面にスクラッチ等のダメージを与える虞がない。また、
仮に研磨パッド１５の製造時に研磨パッド１５の弾性係
数に局所的なばらつきが生じていたとしても、このばら
つきを弾性制御溝５０（環状溝５１〜５７）により吸収
することができる。Since the annular grooves 51 to 57 are provided as the elastic control grooves 50 on the surface 20A of the polishing plate 20, the polishing pad 15 is provided on the surface 15H of the polishing pad 15.
By its own weight and the pressing force of the polishing head 12,
The recesses 15H1 and 15 are provided at positions corresponding to the annular grooves 51 to 57.
H2,15H3,15H4,15H5,15H6,15
H7 occurs. In these recesses 15H1 to 15H7, the normal force of the polishing pad 15 on the wafer W is locally relaxed. Therefore, there is no possibility that the surface of the wafer W will be damaged by scratches or the like due to excessive normal force due to the elasticity of the polishing pad 15. Also,
Even if there is a local variation in the elastic coefficient of the polishing pad 15 when the polishing pad 15 is manufactured, this variation can be absorbed by the elasticity control groove 50 (annular grooves 51 to 57).
【００１７】環状溝５１〜５７は、研磨板２０の外側の
端縁２０Ｂに近い環状溝ほど幅が広くなっていることが
好ましい。すなわち、環状溝５１〜５７の幅Ｗ51，
Ｗ52，Ｗ 53，Ｗ54，Ｗ55，Ｗ56，Ｗ57は、Ｗ51＜Ｗ52＜
Ｗ53＜Ｗ54＜Ｗ55＜Ｗ56＜Ｗ57の関係を満たしているこ
とが好ましい。また、これらの環状溝５１〜５７は、研
磨板２０の外側の端縁２０Ｂに近づくにつれて間隔が広
くなるように形成されていることが好ましい。すなわ
ち、間隔Ｐ51，Ｐ52，Ｐ53，Ｐ54，Ｐ55，Ｐ56は、Ｐ 51
＜Ｐ52＜Ｐ53＜Ｐ54＜Ｐ55＜Ｐ56の関係を満たしている
ことが好ましい。The annular grooves 51 to 57 are provided outside the polishing plate 20.
The width of the annular groove nearer to the edge 20B may be wider.
preferable. That is, the width W of the annular grooves 51 to 5751，
W52, W 53, W54, W55, W56, W57Is W51<W52<
W53<W54<W55<W56<W57Meet the relationship
And are preferred. In addition, these annular grooves 51 to 57 are
The distance becomes wider as it approaches the outer edge 20B of the polishing plate 20.
It is preferably formed so that Sanawa
The interval P51, P52, P53, P54, P55, P56Is P 51
<P52<P53<P54<P55<P56Meet a relationship
It is preferable.
【００１８】その理由は、以下のように説明される。研
磨板２０の回転時の遠心力により中心部と周縁部とでは
線速度が異なり（中心部＜周縁部）、したがって研磨板
２０に接着された研磨パッド１５上に研磨剤１６が滞留
する時間が異なり、研磨パッド１５によって保持される
研磨剤１６の容量が異なる。本実施の形態では、研磨板
２０に環状溝５１〜５７を上記のような幅および間隔で
設けることにより、研磨パッド１５によって保持される
研磨剤１６の容量を半導体ウェーハ全体にわたって均一
化することができる。但し、研磨パッド１５の端縁部に
おいては表面張力により研磨剤１６が滞留しやすいこと
を考慮して、Ｐ57は狭くすることが好ましい。さらに好
ましくは、Ｗ52＝Ｐ52＝２Ｗ51，Ｗ53＝Ｐ53＝４Ｗ51，
Ｗ54＝Ｐ 54＝８Ｗ51，Ｗ55＝Ｐ55＝１６Ｗ51，Ｗ56＝Ｐ
56＝３２Ｗ51，Ｗ57＝６４Ｗ51の関係を満たしている。The reason is explained as follows. Research
Due to the centrifugal force generated when the polishing plate 20 rotates,
Linear velocity is different (center part <periphery part), therefore polishing plate
Abrasive 16 stays on polishing pad 15 adhered to 20
The time to do is different, and is held by the polishing pad 15.
The capacity of the abrasive 16 is different. In this embodiment, the polishing plate
20 annular grooves 51-57 with width and spacing as described above
By being provided, it is held by the polishing pad 15.
Uniform volume of abrasive 16 over the entire semiconductor wafer
Can be converted. However, on the edge of the polishing pad 15,
In this case, the abrasive 16 tends to stay due to the surface tension.
In consideration of P57Is preferably narrow. Even better
W is better52= P52= 2W51, W53= P53= 4W51，
W54= P 54= 8W51, W55= P55= 16W51, W56= P
56= 32W51, W57= 64W51Meet the relationship.
【００１９】このように本実施の形態では、研磨板２０
の研磨パッド１５が接着される表面２０Ａに弾性制御溝
５０として同心円状の複数の環状溝５１〜５７を設ける
ようにしたので、研磨パッド１５のウェーハＷに対する
垂直抗力が局所的に緩和されることになる。したがっ
て、研磨パッド１５の弾性による過度の垂直抗力により
ウェーハＷの表面にスクラッチ等のダメージを与える虞
がない。また、仮に研磨パッド１５の製造上の原因によ
り研磨パッド１５の弾性係数に局所的なばらつきが生じ
ていたとしても、このばらつきを弾性制御溝５０により
吸収することができるので、研磨後のウェーハＷの面内
均一性および平坦性が向上する。さらに、研磨パッド１
５の凹部１５Ｈ１〜１５Ｈ７により研磨剤１６がウェー
ハＷの中心部へ回り込むのを促進することができる。As described above, in this embodiment, the polishing plate 20 is used.
Since the plurality of concentric annular grooves 51 to 57 are provided as the elastic control grooves 50 on the surface 20A to which the polishing pad 15 is adhered, the normal force of the polishing pad 15 to the wafer W is locally relaxed. become. Therefore, there is no possibility that the surface of the wafer W will be damaged by scratches or the like due to excessive normal force due to the elasticity of the polishing pad 15. Even if a local variation in the elastic coefficient of the polishing pad 15 occurs due to a manufacturing factor of the polishing pad 15, since this variation can be absorbed by the elasticity control groove 50, the wafer W after polishing is polished. The in-plane uniformity and flatness of are improved. Furthermore, polishing pad 1
The concave portions 15H1 to 15H7 of No. 5 can promote the polishing agent 16 to go around to the center of the wafer W.
【００２０】また、これらの環状溝５１〜５７は、研磨
板２０の外側の端縁２０Ｂに近い環状溝ほど幅が広く、
間隔も広くなるように形成されているので、研磨板２０
に接着される研磨パッド１５によって保持される研磨剤
１６の容量を研磨パッド１５の全体にわたって均一化す
ることができる。The annular grooves 51 to 57 are wider as they are closer to the outer edge 20B of the polishing plate 20.
Since the gaps are also widened, the polishing plate 20
The volume of the polishing agent 16 held by the polishing pad 15 adhered to the polishing pad 15 can be made uniform over the entire polishing pad 15.
【００２１】［第２の実施の形態］図４は、本発明の第
２の実施の形態に係る研磨装置における研磨板の断面構
造を表すものである。この研磨装置は、研磨板２０の弾
性制御溝５０すなわち環状溝５１〜５７と研磨パッド１
５とによって形成される空隙部６１，６２，６３，６
４，６５，６６，６７の内部圧力を制御するためのエア
制御系２８が設けられたことを除き、第１の実施の形態
で説明した研磨装置と同一である。したがって、同一の
構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省
略する。[Second Embodiment] FIG. 4 shows a sectional structure of a polishing plate in a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention. This polishing apparatus includes an elastic control groove 50 of the polishing plate 20, that is, annular grooves 51 to 57 and the polishing pad 1.
Voids 61, 62, 63, 6 formed by 5 and
The polishing apparatus is the same as the polishing apparatus described in the first embodiment except that an air control system 28 for controlling the internal pressure of 4, 65, 66, 67 is provided. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００２２】本実施の形態によれば、弾性制御溝５０す
なわち環状溝５１〜５７と研磨パッド１５とによって形
成される空隙部６１〜６７の内部をエア制御系２８によ
り加減圧可能としたので、このエア制御系２８により空
隙部６１〜６７内を強制的に排気することにより研磨パ
ッド１５の表面１５Ｈに凹部１５Ｈ１〜１５Ｈ７を確実
に形成することができる。したがって、上述の第１の実
施の形態の効果をさらに高めることができる。According to the present embodiment, the air control system 28 can increase or decrease the pressure inside the voids 61 to 67 formed by the elastic control groove 50, that is, the annular grooves 51 to 57 and the polishing pad 15. By forcibly exhausting the inside of the voids 61 to 67 by the air control system 28, the recesses 15H1 to 15H7 can be reliably formed on the surface 15H of the polishing pad 15. Therefore, the effect of the above-described first embodiment can be further enhanced.
【００２３】［第３の実施の形態］図５は、本発明の第
３の実施の形態に係る研磨装置における研磨板の断面構
造を表すものである。この研磨装置は、研磨板２０の弾
性制御溝５０すなわち環状溝５１〜５７の内部に弾性制
御層７１，７２，７３，７４，７５，７６，７７がそれ
ぞれ形成されたことを除き、第１の実施の形態で説明し
た研磨装置と同一である。したがって、同一の構成要素
には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。[Third Embodiment] FIG. 5 shows a sectional structure of a polishing plate in a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention. This polishing apparatus is the first one except that the elasticity control layers 71, 72, 73, 74, 75, 76 and 77 are formed inside the elasticity control grooves 50 of the polishing plate 20, that is, the annular grooves 51 to 57, respectively. It is the same as the polishing apparatus described in the embodiment. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００２４】弾性制御層７１〜７７は、環状溝５１〜５
７に、ポリウレタン，熱可塑性樹脂など研磨パッド１５
よりも弾性係数の大きい（柔軟な）材料を充填すること
により形成されている。弾性制御層７１〜７７は、図５
に示したように、環状溝５１〜５７を完全に埋めるよう
に形成されており、研磨板２０の表面２０Ａと同一平面
をなしている。The elastic control layers 71-77 are formed by the annular grooves 51-5.
7. Polishing pad 15 made of polyurethane, thermoplastic resin, etc.
It is formed by filling a (flexible) material having a larger elastic coefficient than that. The elasticity control layers 71 to 77 are shown in FIG.
As shown in FIG. 5, it is formed so as to completely fill the annular grooves 51 to 57 and is flush with the surface 20A of the polishing plate 20.
【００２５】本実施の形態によれば、第１の実施の形態
の弾性制御溝５０（環状溝５１〜５７）に研磨パッド１
５よりも弾性係数の大きい材料を充填するようにしたの
で、これらの弾性制御層７１〜７７により研磨パッド１
５の弾性係数の局所的なばらつきをより効果的に吸収す
ることができる。According to the present embodiment, the polishing pad 1 is formed in the elastic control groove 50 (the annular grooves 51 to 57) of the first embodiment.
Since a material having an elastic coefficient larger than 5 is filled, the polishing pad 1 is formed by these elastic control layers 71 to 77.
It is possible to more effectively absorb the local variation in the elastic coefficient of No. 5.
【００２６】［第４の実施の形態］図６は、本発明の第
４の実施の形態に係る研磨装置における研磨パッドの構
造を表すものである。本実施の形態に係る研磨装置は、
各々研磨剤を保持するための研磨剤保持溝を有する第１
の層８１と第２の層９１とを積層した２層構造の研磨パ
ッド８０を用いたことを除き、第１の実施の形態で説明
した研磨装置と同一である。したがって、同一の構成要
素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。[Fourth Embodiment] FIG. 6 shows a structure of a polishing pad in a polishing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The polishing apparatus according to the present embodiment,
First having abrasive-holding grooves for respectively holding abrasives
The polishing apparatus is the same as the polishing apparatus described in the first embodiment, except that the polishing pad 80 having a two-layer structure in which the layer 81 and the second layer 91 are laminated. Therefore, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００２７】第１の層８１および第２の層９１は、それ
ぞれ約０．８ｍｍ〜１．０ｍｍの厚さを有し、第１の実
施の形態の研磨ヘッド１５と同様の材料により構成され
ている。第１の層８１には、研磨剤１６を保持するため
の第１の研磨剤保持溝８２として、同心円状の複数、例
えば６条の環状溝８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃ，８２Ｄ，８
２Ｅ，８２Ｆが形成されている。さらに、第２の層９１
の第１の層８１に接する側の面９１Ａにも、研磨剤１６
を保持するための第２の研磨剤保持溝９２として、同心
円状の複数、例えば６条の環状溝９２Ａ，９２Ｂ，９２
Ｃ，９２Ｄ，９２Ｅ，９２Ｆが形成されている。第１の
研磨剤保持溝８２の環状溝８２Ａ〜８２Ｆと第２の研磨
剤保持溝９２としての環状溝９２Ａ〜９２Ｆは、互いに
重ならない位置に設けられている。The first layer 81 and the second layer 91 each have a thickness of about 0.8 mm to 1.0 mm and are made of the same material as the polishing head 15 of the first embodiment. There is. In the first layer 81, a plurality of concentric circular grooves, for example, six annular grooves 82A, 82B, 82C, 82D, 8 are formed as first abrasive holding grooves 82 for holding the abrasive 16.
2E and 82F are formed. Further, the second layer 91
Of the polishing agent 16 on the surface 91A on the side in contact with the first layer 81 of
As a second abrasive holding groove 92 for holding a plurality of concentric circular grooves, for example, six annular grooves 92A, 92B, 92
C, 92D, 92E and 92F are formed. The annular grooves 82A to 82F of the first abrasive holding groove 82 and the annular grooves 92A to 92F as the second abrasive holding groove 92 are provided at positions that do not overlap each other.
【００２８】図７は、この研磨パッド８０を研磨板２０
の表面２０Ａに接着し、研磨ヘッド１２を圧接させた状
態を表している。研磨パッド８０は、第１の層８１が研
磨ヘッド１２側、第２の層９１が研磨板２０側になるよ
うに研磨板２０に接着されている。第１の層８１の第１
の研磨剤保持溝８２、すなわち環状溝８２Ａ〜８２Ｆに
は、研磨剤１６が保持されている。In FIG. 7, the polishing pad 80 is attached to the polishing plate 20.
The surface is adhered to the surface 20A and the polishing head 12 is pressed. The polishing pad 80 is adhered to the polishing plate 20 so that the first layer 81 is on the polishing head 12 side and the second layer 91 is on the polishing plate 20 side. First of the first layer 81
The abrasive 16 is held in the abrasive holding groove 82, that is, in the annular grooves 82A to 82F.
【００２９】通常の研磨パッドは単層構造であって、研
磨ヘッド１２に対向する表面のみに研磨剤を保持するた
めの溝が加工されている。したがって、通常の研磨パッ
ドは、研磨と同時にパッドコンディショナー２６（図３
参照）によって研削され、表面に形成された溝が磨滅す
ると、研磨パッドにより保持される研磨剤の容量が激減
し、研磨特性が鈍る。これに対して、本実施の形態に係
る研磨装置では、図８に示したように研磨パッド８０の
第１の層８１がパッドコンディショナー２６の研削によ
り磨滅しても第２の層９１に形成された第２の研磨剤保
持溝９２により研磨剤１６を保持することができる。An ordinary polishing pad has a single-layer structure, and a groove for holding an abrasive is processed only on the surface facing the polishing head 12. Therefore, a normal polishing pad is used for polishing the pad conditioner 26 (see FIG.
When the grooves formed on the surface of the polishing pad are abraded by the reference pad), the capacity of the polishing agent held by the polishing pad is drastically reduced and the polishing characteristics are deteriorated. On the other hand, in the polishing apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 8, even if the first layer 81 of the polishing pad 80 is worn away by the grinding of the pad conditioner 26, it is formed in the second layer 91. The abrasive 16 can be held by the second abrasive holding groove 92.
【００３０】さらに、環状溝８２Ａ〜８２Ｆ，９２Ａ〜
９２Ｆは、研磨板２０の外側の端縁２０Ｂに近い環状溝
ほど幅が広くなっていることが好ましい。また、これら
の環状溝８２Ａ〜８２Ｆ，９２Ａ〜９２Ｆは、研磨板２
０の外側の端縁２０Ｂに近づくにつれて間隔が広くなる
ように形成されていることが好ましい。これにより、研
磨板２０の回転時に研磨パッド１５によって保持される
研磨剤１６の容量を研磨パッド８０全体にわたって均一
化することができる。Further, the annular grooves 82A-82F, 92A-
It is preferable that the annular groove 92F has a wider width in the annular groove closer to the outer edge 20B of the polishing plate 20. Further, these annular grooves 82A to 82F and 92A to 92F are used as the polishing plate 2
It is preferable that the intervals be formed so as to become wider toward the outer edge 20B of 0. As a result, the volume of the abrasive 16 held by the polishing pad 15 when the polishing plate 20 is rotated can be made uniform over the entire polishing pad 80.
【００３１】このように、本実施の形態によれば、研磨
パッド８０を第１の層８１と第２の層９１とを積層した
２層構造とし、研磨ヘッド１２に接する第１の層８１に
第１の研磨剤保持溝８２として環状溝８２Ａ〜８２Ｆを
設けるだけでなく、第２の層９１の第１の層８１に接す
る側の面９１Ａにも、環状溝８２Ａ〜８２Ｆに重ならな
い位置に第２の研磨剤保持溝９２として環状溝９２Ａ〜
９２Ｆを設けたので、研磨パッド８０の第１の層８１が
パッドコンディショナー２６の研削により磨滅しても第
２の層９１に形成された第２の研磨剤保持溝９２により
研磨剤１６を保持することができる。したがって、研磨
パッド８０が保持する研磨剤１６の容量が研磨パッド８
０の使用時間の経過に伴って変化するのを防ぐことがで
きる。このように、研磨パッド８０の研磨剤保持能力を
維持し安定させることにより、研磨パッド８０の使用初
期から使用末期まで安定した研磨特性を得ることができ
るとともに、研磨パッド８０の寿命を延ばすことも可能
となる。As described above, according to the present embodiment, the polishing pad 80 has a two-layer structure in which the first layer 81 and the second layer 91 are laminated, and the first layer 81 in contact with the polishing head 12 is formed. Not only the annular grooves 82A to 82F are provided as the first abrasive holding grooves 82, but also the surface 91A of the second layer 91 on the side in contact with the first layer 81 is positioned so as not to overlap the annular grooves 82A to 82F. As the second abrasive holding groove 92, an annular groove 92A-
Since 92F is provided, even if the first layer 81 of the polishing pad 80 is worn away by the grinding of the pad conditioner 26, the second polishing agent holding groove 92 formed in the second layer 91 holds the polishing agent 16 therein. be able to. Therefore, the capacity of the polishing agent 16 held by the polishing pad 80 is equal to that of the polishing pad 8.
It can be prevented from changing with the lapse of the use time of 0. By maintaining and stabilizing the polishing agent holding ability of the polishing pad 80 in this manner, it is possible to obtain stable polishing characteristics from the initial stage of use of the polishing pad 80 to the final stage of use thereof, and also to extend the life of the polishing pad 80. It will be possible.
【００３２】さらに、本実施の形態によれば、第１の研
磨剤保持溝８２の環状溝８２Ａ〜８２Ｆおよび第２の研
磨剤保持溝９２の環状溝９２Ａ〜９２Ｆは、研磨板２０
の外側の端縁２０Ｂに近い環状溝ほど幅が広くなってい
ることが好ましい。また、これらの環状溝８２Ａ〜８２
Ｆ，９２Ａ〜９２Ｆは、研磨板２０の外側の端縁２０Ｂ
に近づくにつれて間隔が広くなるように形成されている
ことが好ましい。これにより、研磨板２０の回転時に研
磨パッド１５によって保持される研磨剤１６の容量を研
磨パッド８０全体にわたって均一化することができる。
なお、図７に示したように、研磨パッド８０の第２の層
９１の環状溝９２Ａ〜９２Ｆと研磨板２０の環状溝５１
〜５６とを同じ位置に設けると、例えば上下の溝間に数
カ所孔を設けると共に研磨板２０側にセンサを設けるこ
とにより、研磨パッド８０の状態をモニタリングする機
能を持たせることができる。Further, according to the present embodiment, the annular grooves 82A to 82F of the first abrasive holding groove 82 and the annular grooves 92A to 92F of the second abrasive holding groove 92 are the polishing plate 20.
It is preferable that the annular groove closer to the outer edge 20B has a wider width. Also, these annular grooves 82A to 82
F, 92A to 92F are outer edge 20B of the polishing plate 20.
It is preferable that the gaps are formed so as to become closer to As a result, the volume of the abrasive 16 held by the polishing pad 15 when the polishing plate 20 is rotated can be made uniform over the entire polishing pad 80.
Note that, as shown in FIG. 7, the annular grooves 92A to 92F of the second layer 91 of the polishing pad 80 and the annular groove 51 of the polishing plate 20.
If 56 to 56 are provided at the same position, for example, several holes are provided between the upper and lower grooves and a sensor is provided on the polishing plate 20 side, so that the state of the polishing pad 80 can be monitored.
【００３３】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではな
く、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態で
は、研磨板２０の弾性制御溝５０として同心円状の７条
の環状溝５１〜５７を形成するようにしたが、環状溝の
数は７条以上であってもよいし、また６条以下でもよ
い。また、上記実施の形態では、研磨ヘッド１２として
リテーナ接地タイプを採用した場合について説明した
が、本発明はリテーナ設置タイプに限らず、ウェーハ接
地タイプにも適用可能である。Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, the concentric circular annular grooves 51 to 57 are formed as the elastic control grooves 50 of the polishing plate 20, but the number of annular grooves may be 7 or more. Also, the number of articles may be 6 or less. Further, in the above-described embodiment, the case where the retainer grounding type is adopted as the polishing head 12 has been described, but the present invention is not limited to the retainer installation type and can be applied to the wafer grounding type.
【００３４】さらに、例えば、上記実施の形態では、弾
性制御溝５０として同心円状の複数の環状溝５１〜５７
を設けるようにしたが、弾性制御溝５０の形状は環状溝
に限られない。例えば図９に示したような螺旋状の溝５
０Ａを形成するようにしてもよい。その他、対角線を共
通にする複数の矩形状の溝、あるいは格子状の矩形溝を
設けても良い。Further, for example, in the above-described embodiment, the elastic control groove 50 has a plurality of concentric annular grooves 51 to 57.
However, the shape of the elastic control groove 50 is not limited to the annular groove. For example, a spiral groove 5 as shown in FIG.
0A may be formed. In addition, a plurality of rectangular grooves having a common diagonal line or a lattice-shaped rectangular groove may be provided.
【００３５】また、上記実施の形態では、研磨板２０の
環状溝５１〜５７の幅および間隔を調整することにより
研磨パッド１５，８０により保持される研磨剤１６の容
量を均一化するようにしたが、環状溝５１〜５７の深さ
を調整するようにしてもよい。In the above embodiment, the volume of the abrasive 16 held by the polishing pads 15 and 80 is made uniform by adjusting the widths and intervals of the annular grooves 51 to 57 of the polishing plate 20. However, the depths of the annular grooves 51 to 57 may be adjusted.
【００３６】なお、第２の実施の形態において空隙部６
１〜６７に別々のエア制御系を設け、これらのエア制御
系を独立に駆動するようにすれば、研磨パッド１５の弾
性係数の局所的なばらつきをより確実に解消することが
できる。このように構成した場合には、例えば図１０の
ように、環状溝５１〜５７の幅および間隔を等しくする
ことも可能である。In the second embodiment, the void 6
By providing separate air control systems for 1 to 67 and independently driving these air control systems, it is possible to more reliably eliminate local variations in the elastic coefficient of the polishing pad 15. In the case of such a configuration, it is possible to make the widths and intervals of the annular grooves 51 to 57 equal, as shown in FIG. 10, for example.
【００３７】加えて、第４の実施の形態において、第１
および第２の研磨剤保持溝８２，９２として同心円状の
複数の環状溝８２Ａ〜８２Ｆ，９２Ａ〜９２Ｆを設ける
ようにしたが、研磨剤保持溝８２，９２の形状は環状溝
に限られない。例えば図１１に示したような螺旋状の溝
８３，９３を形成するようにしてもよい。その他、対角
線を共通にする複数の矩形状の溝、あるいは格子状の矩
形溝を設けても良い。In addition, in the fourth embodiment, the first
Although a plurality of concentric circular grooves 82A to 82F and 92A to 92F are provided as the second abrasive holding grooves 82 and 92, the shapes of the abrasive holding grooves 82 and 92 are not limited to the annular grooves. For example, the spiral grooves 83 and 93 as shown in FIG. 11 may be formed. In addition, a plurality of rectangular grooves having a common diagonal line or a lattice-shaped rectangular groove may be provided.
【００３８】さらに、第４の実施の形態において、環状
溝５１〜５７に、第２の実施の形態のようなエア制御系
２８または第３の実施の形態のような弾性制御層７１〜
７７を設けるようにしてもよい。Further, in the fourth embodiment, the air control system 28 as in the second embodiment or the elastic control layers 71 as in the third embodiment are provided in the annular grooves 51-57.
77 may be provided.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし請求
項１０のいずれか１項に記載の研磨装置、または請求項
１１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の研磨方法
によれば、研磨板に弾性制御溝を設け、研磨パッドの弾
性係数の局所的なばらつきを軽減するようにしたので、
研磨パッドの半導体ウェーハなどの被研磨対象に対する
垂直抗力が局所的に緩和される。したがって、研磨パッ
ドの弾性による過度の垂直抗力により半導体ウェーハの
表面にスクラッチ等のダメージを与える虞がない。ま
た、仮に研磨パッドの製造上の原因により研磨パッドの
弾性係数に局所的なばらつきが生じていたとしても、弾
性制御溝によりこのばらつきを吸収することができ、研
磨された半導体ウェーハの面内均一性および平坦性が向
上する。さらに、上記凹部により、研磨剤が半導体ウェ
ーハの中心部へ回り込むのを促進することができる。As described above, according to the polishing apparatus according to any one of claims 1 to 10 or the polishing method according to any one of claims 11 to 14, Since an elastic control groove is provided on the polishing plate to reduce local variations in the elastic coefficient of the polishing pad,
The normal force of the polishing pad on the object to be polished such as a semiconductor wafer is locally relaxed. Therefore, there is no fear that the surface of the semiconductor wafer will be damaged by scratches or the like due to excessive normal force due to the elasticity of the polishing pad. Even if there is a local variation in the elastic coefficient of the polishing pad due to the manufacturing factor of the polishing pad, this variation can be absorbed by the elasticity control groove, and the in-plane uniformity of the polished semiconductor wafer can be improved. And flatness are improved. Further, the recessed portions can promote the polishing agent to flow around to the central portion of the semiconductor wafer.
【００４０】特に、請求項３記載の研磨装置によれば、
弾性制御溝は研磨板の外側の端縁に近づくにつれて幅が
広く、または、請求項４記載の研磨装置によれば、弾性
制御溝は研磨板の外側の端縁に近づくにつれて間隔が広
くなるように形成されているので、研磨板に接着される
研磨パッドによって保持される研磨剤の容量を研磨パッ
ド全体にわたって均一化することができる。Particularly, according to the polishing apparatus of claim 3,
The width of the elastic control groove becomes wider as it approaches the outer edge of the polishing plate, or, according to the polishing apparatus of claim 4, the elastic control groove becomes wider as it approaches the outer edge of the polishing plate. Therefore, the volume of the polishing agent held by the polishing pad adhered to the polishing plate can be made uniform over the entire polishing pad.
【００４１】また、特に、請求項５記載の研磨装置によ
れば、エア制御系により、研磨パッドと弾性制御溝とに
よって形成される空隙部の内部圧力を制御するようにし
たので、上記効果をさらに高めることができる。Further, in particular, according to the polishing apparatus of the fifth aspect, the internal pressure of the void portion formed by the polishing pad and the elastic control groove is controlled by the air control system. It can be further increased.
【００４２】加えて特に、請求項６記載の研磨装置によ
れば、弾性制御溝に研磨パッドよりも弾性係数の大きい
材料を充填して弾性制御層としたので、研磨パッドの弾
性係数の局所的なばらつきをより効果的に吸収すること
ができる。In addition, in particular, according to the polishing apparatus of the sixth aspect, since the elastic control groove is filled with a material having a larger elastic coefficient than that of the polishing pad to form the elastic control layer, the elastic coefficient of the polishing pad is locally changed. Such variations can be absorbed more effectively.
【００４３】また、請求項７ないし請求項１０のいずれ
か１項に記載の研磨装置、または請求項１３または請求
項１４記載の研磨方法によれば、研磨パッドを第１の層
と第２の層とを積層した２層構造とし、第１の層に第１
の研磨剤保持溝を形成するとともに、第２の層の第１の
層に接する側の面に第１の研磨剤保持溝と重ならない位
置に第２の研磨剤保持溝を形成したので、第１の層の第
１の研磨剤保持溝がパッドコンディショナーの研削によ
り磨滅しても、第２の層に形成された第２の研磨剤保持
溝により研磨剤を保持することができる。したがって、
研磨パッドが保持する研磨剤の容量が研磨パッドの使用
時間の経過に伴って変化するのを防ぐことができる。こ
のように、研磨パッドの研磨剤保持能力を維持し安定さ
せることにより、研磨パッドの使用初期から使用末期ま
で安定した研磨特性を得ることができるとともに、研磨
パッドの寿命を延長することも可能となる。According to the polishing apparatus according to any one of claims 7 to 10 or the polishing method according to claim 13 or 14, the polishing pad is formed of the first layer and the second layer. A two-layer structure in which a first layer is formed on the first layer.
Since the second abrasive holding groove is formed on the surface of the second layer that is in contact with the first layer, the second abrasive holding groove is formed at a position not overlapping the first abrasive holding groove. Even if the first abrasive holding groove of the first layer is worn away by the grinding of the pad conditioner, the second abrasive holding groove formed in the second layer can hold the abrasive. Therefore,
It is possible to prevent the volume of the polishing agent held by the polishing pad from changing with the passage of time of use of the polishing pad. In this way, by maintaining and stabilizing the polishing agent holding ability of the polishing pad, it is possible to obtain stable polishing characteristics from the initial use of the polishing pad to the end of use, and it is also possible to extend the life of the polishing pad. Become.
【００４４】特に、請求項９記載の研磨装置によれば、
研磨剤保持溝は研磨板の外側の端縁に近づくにつれて幅
が広く、または、請求項１０記載の研磨装置によれば、
研磨剤保持溝は研磨板の外側の端縁に近づくにつれて間
隔が広くなるように形成されているので、研磨パッドに
よって保持される研磨剤の容量を研磨パッド全体にわた
って均一化することができる。Particularly, according to the polishing apparatus of claim 9,
The width of the abrasive holding groove becomes wider toward the outer edge of the polishing plate, or, according to the polishing apparatus of claim 10,
Since the polishing agent holding grooves are formed so that the interval becomes wider as they approach the outer edge of the polishing plate, the volume of the polishing agent held by the polishing pad can be made uniform over the entire polishing pad.
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る研磨装置に用
いられる研磨板を研磨パッドに対向する面の側から見た
平面図である。FIG. 1 is a plan view of a polishing plate used in a polishing apparatus according to a first embodiment of the present invention, viewed from the side of a surface facing a polishing pad.
【図２】図１に示した研磨板を使用した研磨装置による
研磨状態を表す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a polishing state by a polishing apparatus using the polishing plate shown in FIG.
【図３】図１に示した研磨板を用いた研磨装置の概略構
成を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of a polishing apparatus using the polishing plate shown in FIG.
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る研磨装置によ
る研磨状態を表す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a polishing state by a polishing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る研磨装置によ
る研磨状態を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a polishing state by a polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る研磨装置に用
いられる研磨パッドの構成を表す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a polishing pad used in a polishing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】図６に示した研磨パッドを用いた研磨装置によ
る研磨状態を表す断面図である。7 is a sectional view showing a polishing state by a polishing apparatus using the polishing pad shown in FIG.
【図８】図７に示した研磨パッドの使用時間が経過した
状態を表す断面図である。8 is a cross-sectional view showing a state where the polishing pad shown in FIG. 7 has been used for a certain period of time.
【図９】研磨板の他の構成例を表す平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating another configuration example of a polishing plate.
【図１０】第２の実施の形態に関して、研磨板のさらに
他の構成例を表す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing still another configuration example of the polishing plate according to the second embodiment.
【図１１】第４の実施の形態に関して、研磨パッドの他
の構成例を表す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing another configuration example of the polishing pad according to the fourth embodiment.
１０…研磨装置、１１…リテーナリング、１２…研磨ヘ
ッド、１３…吸着機構、１４…バッキングパッド、１
５，８０…研磨パッド、１６…研磨剤、２０…研磨板、
２５…スラリーノズル、２６…パッドコンディショナ
ー、２７…接着剤、２８…エア制御系、５１〜５７，８
２Ａ〜８２Ｆ，９２Ａ〜９２Ｆ…環状溝、６１〜６７…
空隙部、７１〜７７…弾性制御層、８１…第１の層、８
２…第１の研磨剤保持溝、９１…第２の層、９２…第２
の研磨剤保持溝、Ｗ…ウェーハ10 ... Polishing device, 11 ... Retainer ring, 12 ... Polishing head, 13 ... Adsorption mechanism, 14 ... Backing pad, 1
5, 80 ... polishing pad, 16 ... abrasive, 20 ... polishing plate,
25 ... Slurry nozzle, 26 ... Pad conditioner, 27 ... Adhesive agent, 28 ... Air control system, 51-57, 8
2A to 82F, 92A to 92F ... annular groove, 61 to 67 ...
Voids, 71 to 77 ... Elasticity control layer, 81 ... First layer, 8
2 ... 1st abrasive holding groove, 91 ... 2nd layer, 92 ... 2nd
Abrasive holding groove, W ... Wafer
Claims (14)
記弾性制御溝を覆うように接着され、前記弾性制御溝に
より前記研磨パッドの弾性係数の局所的なばらつきを軽
減する研磨板と、 被研磨対象を保持し、前記研磨パッドに対して相対的に
回転しつつ前記被研磨対象を研磨する研磨ヘッドとを備
えたことを特徴とする研磨装置。1. A polishing pad carrying an abrasive and an elastic control groove on the surface of the polishing pad, the polishing pad being adhered so as to cover the elastic control groove, and the elastic control groove locally adjusts the elastic coefficient of the polishing pad. The polishing apparatus is provided with: a polishing plate for reducing a variation in a physical quantity; and a polishing head for holding an object to be polished and polishing the object to be polished while rotating relative to the polishing pad.
状の環状溝の形状を有することを特徴とする請求項１記
載の研磨装置。2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the elastic control groove has a concentric circular shape or a spiral annular groove shape.
端縁に近づくにつれて隣接する溝同士の相互の間隔が広
くなることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein in the elastic control groove, the distance between the adjacent grooves becomes wider as the elastic control groove approaches the outer edge of the polishing plate.
端縁に近づくにつれて幅が広くなることを特徴とする請
求項１記載の研磨装置。4. The polishing apparatus according to claim 1, wherein the elastic control groove has a width that increases toward an outer edge of the polishing plate.
って形成される空隙部の内部圧力を制御するためのエア
制御系を有することを特徴とする請求項１記載の研磨装
置。5. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising an air control system for controlling an internal pressure of a void portion formed by the polishing pad and the elastic control groove.
弾性係数の大きい材料を充填してなる弾性制御層を有す
ることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。6. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising an elastic control layer formed by filling the elastic control groove with a material having a larger elastic coefficient than that of the polishing pad.
１の層と前記研磨板側の第２の層とを積層した２層構造
を有し、 前記第１の層には第１の研磨剤保持溝が形成され、か
つ、 前記第２の層の前記第１の層に接する側の面には前記第
１の研磨剤保持溝と重ならない位置に第２の研磨剤保持
溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の研
磨装置。7. The polishing pad has a two-layer structure in which a first layer on the side of the polishing head and a second layer on the side of the polishing plate are laminated, and the first layer has a first polishing layer. An agent holding groove is formed, and a second abrasive holding groove is formed on a surface of the second layer that is in contact with the first layer at a position that does not overlap the first abrasive holding groove. The polishing apparatus according to claim 1, wherein
磨剤保持溝は、それぞれ同心円状または螺旋状の環状溝
の形状を有することを特徴とする請求項７記載の研磨装
置。8. The polishing apparatus according to claim 7, wherein the first abrasive holding groove and the second abrasive holding groove each have a concentric circular shape or a spiral annular groove shape.
磨剤保持溝は、それぞれ前記研磨板の外側の端縁に近づ
くにつれて隣接する溝同士の相互の間隔が広くなること
を特徴とする請求項７記載の研磨装置。9. The first abrasive-holding groove and the second abrasive-holding groove are such that the distance between adjacent grooves becomes wider as they approach the outer edge of the polishing plate. The polishing apparatus according to claim 7.
研磨剤保持溝は、それぞれ前記研磨板の外側の端縁に近
づくにつれて幅が広くなることを特徴とする請求項７記
載の研磨装置。10. The polishing according to claim 7, wherein the first polishing agent holding groove and the second polishing agent holding groove each have a width that increases toward an outer edge of the polishing plate. apparatus.
に接着し、被研磨対象を保持する研磨ヘッドを前記研磨
パッドに対して相対的に回転させつつ前記被研磨対象を
研磨する研磨方法であって、 前記研磨板の前記研磨パッドが接着される側の面に弾性
制御溝を形成し、前記研磨パッドの弾性係数の局所的な
ばらつきを軽減することを特徴とする研磨方法。11. A polishing method in which a polishing pad carrying an abrasive is adhered to a polishing plate, and a polishing head holding an object to be polished is rotated relative to the polishing pad to polish the object to be polished. A polishing method is characterized in that an elastic control groove is formed on a surface of the polishing plate on a side to which the polishing pad is adhered to reduce local variations in elastic coefficient of the polishing pad.
より保持される研磨剤の容量が前記研磨パッドの全体に
わたって均一になるように配置形成することを特徴とす
る請求項１１記載の研磨方法。12. The polishing method according to claim 11, wherein the elastic control groove is arranged and formed so that the volume of the polishing agent held by the polishing pad is uniform over the entire polishing pad.
するための研磨剤保持溝を有する第１の層と第２の層と
を積層した２層構造とするとともに、前記第１の層の研
磨剤保持溝と前記第２の層の研磨剤保持溝とを互いに重
ならない位置に設け、前記研磨パッドが保持する研磨剤
の容量が前記研磨パッドの使用時間の経過に伴って変化
するのを抑制することを特徴とする請求項１０記載の研
磨方法。13. The polishing pad has a two-layer structure in which a first layer and a second layer each having a polishing agent holding groove for holding a polishing agent are laminated, and the polishing pad of the first layer is formed. The abrasive-holding groove and the abrasive-holding groove of the second layer are provided at positions that do not overlap each other, and the capacity of the abrasive held by the polishing pad changes with the passage of time of use of the polishing pad. 11. The polishing method according to claim 10, wherein the polishing is suppressed.
により保持される研磨剤の容量が前記研磨パッドの全体
にわたって均一になるように配置形成することを特徴と
する請求項１３記載の研磨方法。14. The polishing method according to claim 13, wherein the polishing agent holding groove is arranged and formed so that the volume of the polishing agent held by the polishing pad is uniform over the entire polishing pad. .
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2001-10-16 JP JP2001318093A patent/JP2003117805A/en active Pending
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