JP2861883B2 - Wafer polishing method and apparatus - Google Patents
Wafer polishing method and apparatusInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は多数の半導体装置が
作られていく半導体ウェハー（以下単に、ウェハー、と
称す）の表面の研磨方法および研磨装置に係わり、特に
半導体装置の製造により形成された半導体基板上の凹凸
部を化学的機械的研磨法により研磨して平坦化するウェ
ハー研磨方法およびその研磨装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing method and a polishing apparatus for a surface of a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as a wafer) on which a large number of semiconductor devices are manufactured. The present invention relates to a wafer polishing method and a polishing apparatus for polishing and flattening an uneven portion on a semiconductor substrate by a chemical mechanical polishing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ウェハーの拡散工程、膜形成工
程等において形成される基板表面の凹凸を研磨により平
坦化する方法が広く用いられ始めている。この方法自体
は、半導体結晶部材をスライスしてなる半導体基板、す
なわちウェハーの母材の鏡面研磨方法と同様であるが、
求められる性能は大きく異なる。2. Description of the Related Art In general, a method of flattening unevenness of a substrate surface formed in a wafer diffusion step, a film forming step, and the like by polishing has begun to be widely used. The method itself is the same as the mirror polishing method of the semiconductor substrate formed by slicing the semiconductor crystal member, that is, the base material of the wafer,
The required performance varies greatly.
【０００３】すなわち、スライス後の基板表面の鏡面研
磨が最も重要視するのは表面の粗さであるものの、結晶
基板の研磨量やその面内分布はミクロンオーダーの制御
で事足りるのに対し、半導体装置を製造する際に必要と
なる平坦化の場合には、平坦化性能はもちろんのこと研
磨量とその面内均一性が重要であり数〜数十ｎｍ（ナノ
メータ）のオーダで制御する必要がある。[0003] That is, although mirror polishing of the substrate surface after slicing is most important for the surface roughness, the polishing amount of the crystal substrate and its in-plane distribution can be controlled on the order of microns, while the semiconductor substrate is not. In the case of flattening required when manufacturing an apparatus, not only the flattening performance but also the polishing amount and its in-plane uniformity are important, and it is necessary to control the order of several to several tens of nanometers (nanometers). is there.
【０００４】ウェハー拡散工程等において形成される基
板表面の凹凸を研磨により平坦化する方法として、化学
的機械的研磨法が用いられている。A chemical mechanical polishing method is used as a method for polishing and flattening the unevenness of the substrate surface formed in a wafer diffusion step or the like.
【０００５】図６は、この研磨法を用いるウェハー研磨
装置を示す断面図である。円盤状をなす研磨テーブル２
５は回転自在に構成され、研磨テーブル２５の上面には
発泡ウレタンを主成分とする研磨パッド２６が貼られて
いる。研磨テーブル２５の上方には研磨剤を研磨テーブ
ル２５上に供給する研磨剤導入口２７が配設されてい
る。又、研磨対象のウェハー１は、スピンドル４に保持
され、スピンドル４は、回転軸を中心として揺動自在に
構成されている。FIG. 6 is a sectional view showing a wafer polishing apparatus using this polishing method. Disk-shaped polishing table 2
The polishing table 5 is rotatable, and a polishing pad 26 mainly composed of urethane foam is stuck on the upper surface of the polishing table 25. Above the polishing table 25, an abrasive inlet 27 for supplying the abrasive onto the polishing table 25 is provided. The wafer 1 to be polished is held by a spindle 4, and the spindle 4 is configured to be swingable about a rotation axis.
【０００６】図７は、スピンドル４の部分の従来技術を
示す断面図である。ウェハー１は、スピンドル４に貼り
付けられている吸着面をもつ裏面パッド５を介し、ウェ
ハーの裏面３を保持している。更に、ウェハーの表面２
の研磨中にウェハー１が裏面パッド５から離れるのを防
止するために、リテーナーリング６が備えられている。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a conventional technique of a portion of the spindle 4. As shown in FIG. The wafer 1 holds the back surface 3 of the wafer via a back pad 5 having a suction surface attached to a spindle 4. Further, the wafer surface 2
A retainer ring 6 is provided to prevent the wafer 1 from separating from the back surface pad 5 during polishing.
【０００７】このように構成された、ウェハー研磨装置
において、回転する研磨テーブル２５上に研磨剤導入口
２７より研磨剤を流しながら、スピンドル４を研磨テー
ブル２５の方向に移動し下降する。In the thus configured wafer polishing apparatus, the spindle 4 is moved in the direction of the polishing table 25 and descends while the abrasive flows from the polishing agent inlet 27 onto the rotating polishing table 25.
【０００８】次に、スピンドル４を回転させながら、研
磨剤が供給されている研磨パッド２６上にウェハー１の
表面をおしつけてウェハー表面２を研磨する。Next, while rotating the spindle 4, the surface of the wafer 1 is pressed on the polishing pad 26 to which the polishing agent is supplied, and the wafer surface 2 is polished.
【０００９】ここで、スピンドル４とウェハーの裏面３
の吸着力は、裏面パッド５の吸着性とスピンドル４に加
わる荷重で、決定している。Here, the spindle 4 and the back surface 3 of the wafer
Is determined by the attraction of the back pad 5 and the load applied to the spindle 4.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウェハ
ー研磨装置によるウェハー研磨方法では、研磨するウェ
ハーの裏面と裏面パッドの状態によって、ウェハーの表
面と研磨パッド間の加圧が異なることにより以下の不都
合が生じる。In the above-described wafer polishing method using the conventional wafer polishing apparatus, the pressure between the front surface of the wafer and the polishing pad differs depending on the state of the back surface and the back surface pad of the wafer to be polished. Inconvenience occurs.
【００１１】研磨レートは、ウェハーの表面と研磨パッ
ドとの間の加圧状態に依存しており、このウェハーの表
面に加わる圧力は、ウェハー裏面の加圧方法で変動して
しまう。The polishing rate depends on the pressure between the surface of the wafer and the polishing pad, and the pressure applied to the surface of the wafer varies depending on the method of pressing the back of the wafer.
【００１２】例えば、ウェハーの裏面が疎水性の場合、
水がはじかれることにより、ウェハーの裏面と裏面パッ
ドとの間に充分な水が行き渡らずシール性が悪化する。
その結果、ウェハーの裏面の保持性及び、ウェハーの裏
面の加圧が不安定になり研磨レートの面内均一性が悪化
する。For example, when the back surface of a wafer is hydrophobic,
When the water is repelled, sufficient water does not spread between the back surface of the wafer and the back surface pad, and the sealing property is deteriorated.
As a result, the holdability of the back surface of the wafer and the pressurization of the back surface of the wafer become unstable, and the in-plane uniformity of the polishing rate deteriorates.
【００１３】更に、ウェハー研磨処理枚数の増大に伴
い、裏面パッドへ研磨剤、水分等が浸透し、裏面パッド
が膨潤し、ウェハー裏面圧の低下を招き、しいては、ウ
ェハーの表面と研磨パッドの加圧も低下し、研磨レート
及び、面内均一性が悪化するという問題点があった。Further, as the number of wafers to be polished increases, abrasives, moisture, etc. penetrate into the back pad, the back pad swells, and the back pressure of the wafer is reduced. And the polishing rate and the in-plane uniformity are deteriorated.
【００１４】従って、本発明の目的は、ウェハーの裏面
と裏面パッドの状態の如何にかかわらず、ウェハーの表
面と研磨パッド間の加圧状態を安定させ、それによるウ
ェハー研磨レートと面内均一性を良好にすることができ
るウェハーの研磨方法及びその装置を提供することであ
る。Accordingly, it is an object of the present invention to stabilize the pressurized state between the front surface of the wafer and the polishing pad irrespective of the state of the back surface of the wafer and the state of the back surface pad, thereby achieving the wafer polishing rate and in-plane uniformity. It is an object of the present invention to provide a wafer polishing method and an apparatus therefor, which can improve the wafer quality.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、化学的
機械的研磨法によりウェハーの表面の凹凸を平坦化する
方法において、前記ウェハーの裏面と裏面パッドとの間
に、前記ウェハーの裏面に接する圧力モニター可能な部
材、好ましくは圧電素子を設置して前記裏面圧力をモニ
ターし、これにより前記ウェハーの表面に加わる荷重を
制御しながら化学的機械的研磨を行うウェハー研磨方法
にある。あるいは化学的機械的研磨法によりウェハーの
表面の凹凸を平坦化する方法において、スピンドルから
裏面パッドを貫通して前記ウェハーの裏面に達する複数
の開孔部を形成し、前記ウェハーの裏面と裏面パッドと
の間であって前記開孔部が存在しない複数の箇所のそれ
ぞれに、前記ウェハーの裏面に接する圧力モニター可能
な部材、好ましくは圧電素子を設置し、前記裏面圧力を
それぞれモニターし、前記圧力モニター可能な部材から
の電気的信号によりそれぞれの前記開孔部を通して前記
ウェハーの裏面に作用する圧力気体、例えば圧縮空気も
しくは加圧ガスの圧力を制御しながら化学的機械的研磨
にある。 SUMMARY OF THE INVENTION The feature of the present invention is that a chemical
Flattening irregularities on the wafer surface by mechanical polishing
In a method, between a backside of the wafer and a backside pad
A pressure-monitoring part in contact with the back side of the wafer
A material, preferably a piezoelectric element is installed to monitor the back pressure.
A wafer polishing method for performing chemical mechanical polishing while controlling a load applied to the surface of the wafer. Alternatively, the wafer can be chemically and mechanically polished.
In the method of flattening the surface irregularities, the spindle
Plurality reaching through the back pad to the back of the wafer
Forming an opening of the back surface of the wafer and the back surface pad
Between a plurality of locations between which the aperture is not present
Each can monitor the pressure in contact with the back side of the wafer
A member, preferably a piezoelectric element is installed, and the back pressure is reduced.
Monitor each, from the pressure monitorable member
Through each of the openings by the electrical signal of
Pressurized gas acting on the backside of the wafer, such as compressed air
Or chemical mechanical polishing while controlling the pressure of pressurized gas
It is in.
【００１６】本発明の他の特徴は、ウェハーの表面を化
学的機械的研磨法により研磨するウェハー研磨装置にお
いて、前記ウェハーの裏面と裏面パッドとの間に、前記
ウェハーの裏面に接する圧力モニター可能な部材を設置
し、前記圧力モニター可能な部材により検出して得られ
た電気的信号により、ウェハー保持部の加圧力を制御す
る制御系例えばスピンドル加重制御器を具備するウェハ
ー研磨装置にある。あるいは、ウェハーの表面を化学的
機械的研磨法により研磨するウェハー研磨装置におい
て、前記ウェハーの裏面の複数箇所に直接圧力気体を作
用させるために、スピンドルから裏面パッドを貫通して
前記ウェハーの裏面に達して形成された複数の開孔部
と、半導体ウェハーの裏面と裏面パッドとの間であって
前記開孔部が存在しない複数の箇所のそれぞれに、前記
ウェハーの裏面に接して設けられた圧力モニター可能な
部材と、前記圧力モニター可能な部材からの電気的信号
によりそれぞれの前記開孔部を通して前記ウェハーの裏
面に作用する圧力気体の圧力を制御する手段例えばガス
流量制御器とを有するウェハー研磨装置にある。Another feature of the present invention is a wafer polishing apparatus for polishing a front surface of a wafer by a chemical mechanical polishing method.
Equipped with a member that can monitor pressure in contact with the back of the wafer
The wafer polishing apparatus includes a control system for controlling the pressing force of the wafer holding unit based on an electric signal detected and detected by the member capable of monitoring the pressure, for example, a spindle load controller . Alternatively, in a wafer polishing apparatus for polishing the front surface of a wafer by a chemical mechanical polishing method, a pressurized gas is directly generated at a plurality of locations on the back surface of the wafer.
Through the back pad from the spindle to
A plurality of apertures formed reaching the back surface of the wafer
Between the back surface of the semiconductor wafer and the back surface pad
In each of a plurality of places where the opening does not exist,
Pressure monitoring provided in contact with the back of the wafer
Member and electrical signal from said pressure monitorable member
Through each of the openings to the back of the wafer
Means for controlling the pressure of the pressure gas acting on the surface, e.g. gas
A wafer polishing apparatus having a flow controller .
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
て説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１８】図１は本発明の第１の実施の形態のウェハ
ー研磨方法およびその装置を示す図であり、ウェハー保
持部にウェハーを装着した状態を示す一部ブロック図を
含む断面図である。FIG. 1 is a view showing a wafer polishing method and apparatus according to a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view including a partial block diagram showing a state where a wafer is mounted on a wafer holding portion.
【００１９】ウェハー１はウェハー保持部の裏面パッド
５を介してウェハーの裏面３をウェハー保持部のスピン
ドル４に装着されており、ウェハーの裏面３と裏面パッ
ド５間の圧力変動をモニターするため圧電素子７が設け
られ、更に圧電素子７からの信号をスピンドル荷重制御
器９へ圧力検出器８を介しフィードバックを行う。又、
スピンドル４の周囲には、図６に示すような研磨テーブ
ル２５上面の研磨パッド２６にウェハーの表面２を当接
させて行う化学的機械的の研磨中にウェハー１が裏面パ
ッド５から外れるのを防止するためにウェハー保持部の
一部としてリテーナーリング６が備えられている。The wafer 1 has the back surface 3 of the wafer mounted on the spindle 4 of the wafer holding portion via the back surface pad 5 of the wafer holding portion, and a piezoelectric device for monitoring pressure fluctuation between the back surface 3 of the wafer and the back surface pad 5. An element 7 is provided, and a signal from the piezoelectric element 7 is fed back to a spindle load controller 9 via a pressure detector 8. or,
Around the spindle 4, the wafer 1 is detached from the back pad 5 during chemical mechanical polishing performed by bringing the front surface 2 of the wafer into contact with a polishing pad 26 on the top surface of a polishing table 25 as shown in FIG. To prevent this, a retainer ring 6 is provided as a part of the wafer holding unit.
【００２０】このようにウェハーの表面２の研磨中のウ
ェハーの裏面３と裏面パッド５間の圧力を前述した圧電
素子７を介し圧力検出器８に信号が送られる。この圧力
検出器８よりスピンドル４荷重を制御する荷重制御器９
により、スピンドル荷重すなわち下方向に向う加圧力を
一定値にコントロールし、ウェハー保持部であるスピン
ドル４により荷重を、ウェハー１全体に加えることで、
研磨レートを一定に保つことが可能となる。これによ
り、ウェハー１の連続研磨中に研磨レートが変動するこ
とがない。As described above, a signal is sent to the pressure detector 8 via the above-described piezoelectric element 7 about the pressure between the back surface 3 of the wafer and the back surface pad 5 during polishing of the front surface 2 of the wafer. A load controller 9 for controlling the load of the spindle 4 by the pressure detector 8
By controlling the spindle load, that is, the downward pressing force, to a constant value, and applying the load to the entire wafer 1 by the spindle 4 which is a wafer holding unit,
The polishing rate can be kept constant. Thereby, the polishing rate does not change during the continuous polishing of the wafer 1.
【００２１】例えば、研磨テーブルの回転数を２０ＲＰ
Ｍ，スピンドルの回転数を３０ＲＰＭ，スピンドルの荷
重を０．５ｋｇ／ｃｍ2 としてウェハーの表面上に形成
された熱酸化膜の研磨を行ったとする。このときの研磨
量と、従来技術のウェハー研磨装置における研磨量との
比較結果を図２に示す。For example, when the rotation speed of the polishing table is 20 RP
Suppose that the thermal oxide film formed on the surface of the wafer was polished by setting the rotation speed of the spindle to 30 RPM and the load of the spindle to 0.5 kg / cm 2 . FIG. 2 shows a comparison result between the polishing amount at this time and the polishing amount in the conventional wafer polishing apparatus.
【００２２】従来技術のウェハー研磨装置において、白
丸のデータで示すように研磨時間が３分を超過すると裏
面パッドが研磨剤及び水分により膨潤し、ウェハー裏面
圧が低下し、研磨レートが低下していた。In the conventional wafer polishing apparatus, when the polishing time exceeds 3 minutes, as shown by the data in the white circle, the back pad swells due to the abrasive and moisture, the back pressure of the wafer decreases, and the polishing rate decreases. Was.
【００２３】これに対し、本実施の形態によれば、ウェ
ハーの研磨をしながら、裏面パッドとウェハー裏面間の
圧力低下時には、スピンドルの荷重を一定に制御するよ
うに構成されているため、黒丸のデータで示すように、
研磨レートの低下するタイミングが約６分以上に延長す
ることが可能となる。On the other hand, according to the present embodiment, when the pressure between the back surface pad and the back surface of the wafer is reduced while polishing the wafer, the load on the spindle is controlled to be constant. As shown by the data in
The timing at which the polishing rate decreases can be extended to about 6 minutes or more.
【００２４】また、本実施の形態によれば、図３におい
て黒丸のデータで示すようにウェハー処理枚数が増加
し、裏面パッドが膨潤してくる影響を回避でき、従来
は、白丸のデータで示すように、ウェハー処理枚数が３
００枚以上において、研磨レートが急峻に低下してくる
が、本発明にはウェハー処理枚数を１０００枚まで、連
続して安定な研磨レートを確保することが可能となっ
た。According to the present embodiment, the number of processed wafers can be increased as shown by the data indicated by black circles in FIG. 3, and the influence of the swelling of the back surface pad can be avoided. As shown, the number of processed wafers is 3
Although the polishing rate sharply decreases when the number of wafers is 00 or more, the present invention makes it possible to secure a stable polishing rate continuously up to 1000 wafers.
【００２５】図４は本発明の第２の実施の形態のウェハ
ー研磨方法およびその装置を示す図であり、ウェハー保
持部にウェハーを装着した状態を示す一部ブロック図を
含む断面図である。FIG. 4 is a view showing a wafer polishing method and apparatus according to a second embodiment of the present invention, and is a sectional view including a partial block diagram showing a state where a wafer is mounted on a wafer holding portion.
【００２６】この図４に示す第２の実施の形態では、ス
ピンドル４から裏面パッド５を貫通してウェハーの裏面
３に達する複数の開口部１４が形成されておりその端が
圧縮空気あるいは加圧ガス等の圧力気体１１を導入する
ガス導入口１２となっており、またこの圧力気体の圧力
を制御する機構を具備している。他の構成および研磨パ
ッドを上面に有する研磨テーブルや研磨剤を用いた化学
的機械的研磨については図１の第１の実施の形態と同様
である。In the second embodiment shown in FIG. 4, a plurality of openings 14 are formed from the spindle 4 through the back pad 5 and reach the back 3 of the wafer, and the ends of the openings 14 are compressed air or pressurized. A gas inlet 12 for introducing a pressure gas 11 such as a gas is provided, and a mechanism for controlling the pressure of the pressure gas is provided. The other configuration and the polishing table having the polishing pad on the upper surface and the chemical mechanical polishing using the polishing agent are the same as those in the first embodiment of FIG.
【００２７】さらに図４では、ウェハーの裏面３とスピ
ンドル４との間であって開孔部１４が存在しない箇所に
複数の圧電素子７が分布して配設している。Further, in FIG. 4, a plurality of piezoelectric elements 7 are arranged in a distributed manner between the back surface 3 of the wafer and the spindle 4 where no aperture 14 exists.
【００２８】このように構成された装置において、スピ
ンドル４を用いウェハーの裏面３を裏面パッド５に押し
つけて研磨している期間で、ウェハーの裏面３と裏面パ
ッド５間の圧力を複数個の圧電素子７で検知モニターす
ることにより得られたる圧力検出器８からの電気信号を
ガス流量制御器１０へ送り、これにより複数のガス導入
口１２から導入される圧縮空気あるいは加圧ガス等の圧
力気体１１のガス流量を制御する。そしてこのガス流量
の制御は、開口部１４内にそれぞれ露出するウェハー１
の裏面３の箇所の表面圧力が所望の値となりウェハーの
裏面３と裏面パッド５間が一定圧力となるようになされ
る。これにより研磨レートを一定に維持することが可能
となる。In the apparatus constructed as above, the pressure between the back surface 3 of the wafer and the back surface pad 5 is increased by a plurality of piezoelectric devices during the period in which the back surface 3 of the wafer is pressed against the back surface pad 5 using the spindle 4 and polished. An electric signal from the pressure detector 8 obtained by detection and monitoring by the element 7 is sent to the gas flow controller 10, whereby a compressed gas or a pressurized gas such as a pressurized gas introduced from the plurality of gas inlets 12. 11 is controlled. The gas flow rate is controlled by controlling the wafer 1 exposed in the opening 14.
The surface pressure at the position of the back surface 3 becomes a desired value, and the pressure between the back surface 3 of the wafer and the back surface pad 5 becomes constant. This makes it possible to maintain a constant polishing rate.
【００２９】この第２の実施の形態によれば、ウェハー
の裏面３に加わる面内での圧力差を複数個の圧電素子７
と制御系を介し、各面内に圧縮空気あるいはガスを導入
することで、研磨レートの面内均一性を安定させること
が可能となる。According to the second embodiment, the pressure difference in the plane applied to the back surface 3 of the wafer is reduced by the plurality of piezoelectric elements 7.
By introducing compressed air or gas into each surface through the control system and the control system, the in-plane uniformity of the polishing rate can be stabilized.
【００３０】すなわち、ウェハー１の連続研磨中に裏面
パッド５が面内で膨潤差が発生しても、研磨レートの面
内分布が一定に保つことができる。That is, even if the back pad 5 has a difference in swelling in the plane during continuous polishing of the wafer 1, the in-plane distribution of the polishing rate can be kept constant.
【００３１】例えば、研磨テーブルの回転数を２０ＲＰ
Ｍ，スピンドル４の回転数を３０ＲＰＭ，スピンドルの
荷重を０．５ｋｇ／ｃｍ2 として、ウェハー１上に形成
された熱酸化膜の研磨を行ったとする。このときの研磨
量のウェハー面内分布は図５に示すように、従来技術の
ウェハー研磨装置における研磨量のウェハー面内分布
（白丸で示すデータ）と比較して、本実施の形態による
ウェハー面内での研磨量（黒丸で示すデータ）の均一性
が大幅に向上することが可能となった。For example, if the rotation speed of the polishing table is 20 RP
Suppose that the thermal oxide film formed on the wafer 1 was polished by setting the rotation speed of the spindle 4 to 30 RPM and the spindle load to 0.5 kg / cm 2 . As shown in FIG. 5, the distribution of the polishing amount in the wafer surface at this time is, as shown in FIG. 5, compared with the distribution of the polishing amount in the conventional wafer polishing apparatus (data indicated by white circles). It is possible to greatly improve the uniformity of the polishing amount (data indicated by black circles) in the inside.
【００３２】上記処理を行う際に用いるガス１１は、研
磨剤を化学反応を起こさないガスが望ましく、窒素，ヘ
リウム，ネオン，アルゴンを用いることができる。The gas 11 used for the above treatment is preferably a gas which does not cause a chemical reaction with the polishing agent, and may be nitrogen, helium, neon, or argon.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ウ
ェハーの表面研磨を行う際に、ウェハーの裏面に加える
圧力が制御可能となる為、ウェハー処理枚数が増大して
も一定の研磨レートでウェハー表面を研磨することが可
能となる。As described above, according to the present invention, when polishing the front surface of a wafer, the pressure applied to the back surface of the wafer can be controlled, so that even if the number of processed wafers increases, a constant polishing rate can be maintained. Makes it possible to polish the wafer surface.
【００３４】また、スピンドルと裏面パッドに圧縮空気
あるいはガスを導入する開口部と圧電素子の組み合わせ
制御方式により、ウェハーの裏面に均一な圧力を加える
ことができ、ウェハーの表面の研磨量を均一にすること
が可能となる。In addition, a uniform pressure can be applied to the back surface of the wafer by a combination control method of the opening for introducing compressed air or gas into the spindle and the back pad and the piezoelectric element, so that the polishing amount on the front surface of the wafer can be made uniform. It is possible to do.
【図１】本発明の第１の実施の形態を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る研磨時間と研
磨量との関係を従来技術と比較して示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a polishing time and a polishing amount according to the first embodiment of the present invention in comparison with a conventional technique.
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るウェハー処理
枚数と研磨量との関係を従来技術と比較して示した図で
ある。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the number of processed wafers and the amount of polishing according to the first embodiment of the present invention in comparison with a conventional technique.
【図４】本発明の第２の実施の形態を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るウェハー面内
位置と研磨量との関係を従来技術と比較して示した図で
ある。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a position in a wafer surface and a polishing amount according to a second embodiment of the present invention in comparison with a conventional technique.
【図６】化学的機械的研磨法の装置の概要を示した図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing an outline of an apparatus for a chemical mechanical polishing method.
【図７】従来技術を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional technique.
１ ウェハー ２ ウェハーの表面 ３ ウェハーの裏面 ４ スピンドル ５ 裏面パッド ６ リテーナーリング ７ 圧電素子 ８ 圧力検出器 ９ 荷重制御器 １０ ガス流量制御器 １１ ガス １２ ガス導入口 １４ 開口部 ２５ 研磨テーブル ２６ 研磨パッド ２７ 研磨剤導入口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wafer 2 Wafer surface 3 Wafer back surface 4 Spindle 5 Back surface pad 6 Retainer ring 7 Piezoelectric element 8 Pressure detector 9 Load controller 10 Gas flow controller 11 Gas 12 Gas inlet 14 Opening 25 Polishing table 26 Polishing pad 27 Abrasive inlet
Claims (9)
ーの表面の凹凸を平坦化する方法において、前記半導体
ウェハーの裏面と裏面パッドとの間に、前記半導体ウェ
ハーの裏面に接する圧力モニター可能な部材を設置して
前記裏面圧力をモニターし、これにより前記半導体ウェ
ハーの表面に加わる荷重を制御しながら化学的機械的研
磨を行うことを特徴とするウェハー研磨方法。1. A method for flattening irregularities on a surface of a semiconductor wafer by a chemical mechanical polishing method, the method comprising:
The semiconductor wafer is placed between the back surface of the wafer and the back pad.
A member capable of monitoring the pressure is installed in contact with the back surface of the wafer to monitor the back surface pressure, thereby performing chemical mechanical polishing while controlling the load applied to the front surface of the semiconductor wafer. Wafer polishing method.
であることを特徴とする請求項１記載のウェハー研磨方
法。 2. The wafer polishing method according to claim 1, wherein said member capable of monitoring the pressure is a piezoelectric element.
ーの表面の凹凸を平坦化する方法において、スピンドル
から裏面パッドを貫通して前記半導体ウェハーの裏面に
達する複数の開孔部を形成し、前記半導体ウェハーの裏
面と裏面パッドとの間であって前記開孔部が存在しない
複数の箇所のそれぞれに、前記半導体ウェハーの裏面に
接する圧力モニター可能な部材を設置し、前記裏面圧力
をそれぞれモニターし、前記圧力モニター可能な部材か
らの電気的信号によりそれぞれの前記開孔部を通して前
記半導体ウェハーの裏面に作用する圧力気体の圧力を制
御しながら化学的機械的研磨を行うことを特徴とするウ
ェハー研磨方法。3. A semiconductor wafer formed by a chemical mechanical polishing method.
In the method of flattening the unevenness of the surface of the
Through the back pad to the back of the semiconductor wafer
Forming a plurality of openings to reach the back of the semiconductor wafer
The opening is not present between the surface and the back pad
On each of a plurality of locations, on the back surface of the semiconductor wafer
Install a member that can monitor the pressure in contact with the
Are individually monitored and whether the pressure can be monitored
Through each of the openings by the electrical signals
The pressure of the pressurized gas acting on the backside of the semiconductor wafer is controlled.
A wafer polishing method characterized by performing chemical mechanical polishing while controlling .
であることを特徴とする請求項３記載のウェハー研磨方
法。 4. The member whose pressure can be monitored is a piezoelectric element.
4. The method for polishing a wafer according to claim 3, wherein
Law.
スであることを特徴とする請求項３記載のウェハー研磨
方法。 5. A wafer polishing method according to claim 3, wherein the pressure gas is compressed air or pressurized gas.
磨法により研磨するウェハー研磨装置において、前記半
導体ウェハーの裏面と裏面パッドとの間に、前記半導体
ウェハーの裏面に接する圧力モニター可能な部材を設置
し、前記圧力モニター可能な部材により検出して得られ
た電気的信号により、ウェハー保持部の加圧力を制御す
る制御系を具備することを特徴とするウェハー研磨装
置。 6. The wafer polishing apparatus for polishing by chemical mechanical polishing the surface of the semiconductor wafer, the half
Between the back surface of the conductor wafer and the back surface pad,
Equipped with a member that can monitor pressure in contact with the back of the wafer
The wafer polishing apparatus further comprises a control system for controlling a pressing force of the wafer holding unit based on an electric signal detected and detected by the member capable of monitoring the pressure .
備していることを特徴とする請求項６記載のウェハー研
磨装置。 7. The control system comprises a spindle weight controller.
7. The wafer polishing method according to claim 6, wherein
Polishing equipment.
磨法により研磨するウェハー研磨装置において、前記半
導体ウェハーの裏面の複数箇所に直接圧力気体を作用さ
せるために、スピンドルから裏面パッドを貫通して前記
半導体ウェハーの裏面に達して形成された複数の開孔部
と、前記半導体ウェハーの裏面と裏面パッドとの間であ
って前記開孔部が存在しない複数の箇所のそれぞれに、
前記半導体ウェハーの裏面に接して設けられた圧力モニ
ター可能な部材と、前記圧力モニター可能な部材からの
電気的信号によりそれぞれの前記開孔部を通して前記半
導体ウェハーの裏面に作用する圧力気体の圧力を制御す
る手段とを有すること特徴とするウェハー研磨装置。 8. A wafer polishing apparatus for polishing a front surface of a semiconductor wafer by a chemical mechanical polishing method, wherein a pressurized gas is directly applied to a plurality of positions on the back surface of the semiconductor wafer by passing through a back pad from a spindle. Said
Multiple openings formed on the back side of the semiconductor wafer
Between the back surface pad of the semiconductor wafer and the back surface pad.
In each of the plurality of places where the opening does not exist,
A pressure monitor provided in contact with the back surface of the semiconductor wafer.
From the monitorable member and the pressure monitorable member.
The half through each of the apertures by an electrical signal.
Controls the pressure of the pressurized gas acting on the back side of the conductor wafer.
Means for polishing a wafer.
ス流量制御器を具備していることを特徴とする請求項８
記載のウェハー研磨装置。 9. The means for controlling the pressure of the pressurized gas is gas.
9. A flow control device, comprising:
The wafer polishing apparatus as described in the above.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23802195A JP2861883B2 (en) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Wafer polishing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23802195A JP2861883B2 (en) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Wafer polishing method and apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0976152A JPH0976152A (en) | 1997-03-25 |
| JP2861883B2 true JP2861883B2 (en) | 1999-02-24 |
Family
ID=17023989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23802195A Expired - Lifetime JP2861883B2 (en) | 1995-09-18 | 1995-09-18 | Wafer polishing method and apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1995
- 1995-09-18 JP JP23802195A patent/JP2861883B2/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|
| JPH0976152A (en) | 1997-03-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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