JP5080769B2 - 研磨方法及び研磨装置 - Google Patents
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Description
ウェーハは、絶えず新鮮なスラリーが均一に薄く供給される研磨面上で、該ウェーハとパッドとの相対的な運動により研磨される。そして、該研磨に寄与したスラリーは、ウェーハと研磨面との相対的な運動により複数の溝内に落とし込まれる。該複数の溝は、それぞれパッドの表面部中央からエッジ部まで連通していることで、該溝内に落ちた研磨に寄与したスラリーは、エッジ部側からパッド外に排出される。
側からパッド外に極めて効率よく除去することができるという利点がある。
アルカリ洗浄、酸洗浄及びリンスに用いられる。研磨手段4,4,4で研磨されたウェーハWは、トランスファーロボット8によって洗浄・乾燥手段5へと搬送され、この洗浄・乾燥手段5の洗浄装置5Aで酸洗浄、アルカリ洗浄及びリンスされた後、乾燥装置5Bで乾燥される。乾燥されたウェーハWは、搬送手段3のインデックス用ロボット7によって乾燥装置5Bから取り出され、ウェーハ収納部2にセットされたカセット6の所定の位置に格納される。
そして、図2に示すように、該スラリー供給部材15aが研磨パッド19の半径方向に、中心部から周辺部に向かって、連続的に設置されている。
その毛状部材同士の間には、構造上自明ではあるが、小さな隙間が形成されている。その束ねられた毛状部材内の隙間は縦方向のみならず、横方向にも連通している。
そのため、毛状部材の上部に供給されたスラリーは、そのスラリーの供給に多少の分布があっても、その束ねられた毛状部材の間を縫うように毛細管現象により均一に広がっていく。その広がる方向は、縦方向のみならず、隙間が連通している横方向にも広がっていく。
また、パッドの溝部分については、スラリー供給部材15aが接触しない場合、毛細管現象によって、スラリーはスラリー供給部材15aの中に閉じ込められた状態になるため、溝には供給されずに済む。
ウェーハ圧力
3psi
リテーナ圧力
1psi
研磨パッド回転数
80rpm
キャリア回転数
80rpm
スラリー供給レート
100ml/min
研磨パッド
IC1400−Pad D30.3(ニッタハース社製)
研磨時間
60sec
エアフロート流量
49L/min
スラリー
ヒュームドシリカスラリー
SS25(1:1水希釈)(キャボット社製)
ウェーハ
酸化膜付き12inchウェーハ(PETOS on Si)
ドレッシング方法
In−situドレッシング
ドレッシング力
4kgf(4インチドレッサ:三菱マテリアル社製)
ドレス揺動周期
1times/10sec
ドレッサ回転数
88rpm
2 ウェーハ収納部
3 搬送手段
4 研磨手段
5 洗浄・乾燥手段
6 カセット
7 インデックス用ロボット
8 トランスファーロボット
9A,9B 搬送ユニット
10 ウェーハ待機位置
11 ウェーハ待機位置
12A,12B 研磨ヘッド
13 アンロードカセット
14A,14B,14C プラテン
15A,15B,15C スラリー供給手段(スラリー供給機構)
15a,15d スラリー供給部材
16A,16B キャリア洗浄ユニット
17A,17B,17C ドレッシング装置
18 膜厚測定手段
19,19A,19B,19C 研磨パッド
19a,19b,19c エッジ部
20 回転軸
21 ガイドリング
22 リテーナリング
23A 放射状のパッド溝
23B 放射状のパッド溝
23C 格子状のパッド溝
23a 直線状溝体
23b 円弧状溝体
23c 直線状溝体
24 溝洗浄ノズル
25 溝洗浄高圧水ノズル
25a ノズル本体
25b アーム
26 スラリー供給管
27 傾斜センサ
28 洗浄装置
29 パッドドレッサー
Claims (13)
- 研磨パッドの研磨面にスラリーが供給されてウェーハと相対的に運動して研磨を行う研磨方法において、
研磨面と、表面中央から最外周端まで連通した研磨面より低い複数の溝と、を有する前記研磨パッドと、
該研磨パッド表面上で、該研磨パッドの研磨面に接触ないしは近接するように配置された毛細管構造部材とを有し、
前記毛細管構造部材にスラリーを供給し、
該スラリーは、前記毛細管構造部材内で広がり前記研磨パッドの前記研磨面にのみ選択的に塗られて供給され、
前記ウェーハと前記研磨パッドの研磨面との間で研磨に寄与したスラリーを前記研磨パッドの溝に落として排出することを特徴とする研磨方法。 - 上記研磨パッド表面上に垂らす毛細管構造部材が、連続した複数の線状ないしはブラシ状、毛状の部材からなることを特徴とする請求項1記載の研磨方法。
- 上記複数の溝は、直線状体もしくは円弧状体からなる放射状、又は格子状のいずれかに形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載の研磨方法。
- 研磨パッドの研磨面にスラリーが供給されてウェーハと相対的に運動して研磨を行う研磨方法であって、
研磨面と、表面中央から最外周端まで連通した複数の溝と、を有する前記研磨パッドと、
該研磨パッド表面上で、該研磨パッドの研磨面に接触ないしは近接するように配置された毛細管構造部材とを有し、
前記毛細管構造部材にスラリーを供給し、
該スラリーは、前記毛細管構造部材内で広がり前記研磨パッドの前記研磨面にのみ選択的に塗られて供給され、
研磨に寄与したスラリーを前記研磨パッドの溝に落として排出する研磨方法において、
部材を研磨パッド表面上に垂らして該研磨パッド表面に接触させるか近接させ、その部材内において毛細管現象により前記スラリーを均一に広げ、前記研磨パッド表面に前記スラリーを塗る機構を有し、
研磨する前記研磨パッドの表面は、表面部の中央からエッジまで連通した複数の溝を有し、研磨処理間に前記各溝に沿って、純水を供給して、前記エッジ部側から研磨パッド外に研磨副生成物を除去する工程を有することを特徴とする研磨方法。 - 上記研磨処理間に前記各溝に沿って純水を供給する機構を有するとともに研磨パッドを回転させながら、研磨パッド中央部から研磨パッド外周部へ研磨副生成物を除去する工程を有することを特徴とする請求項4記載の研磨方法。
- 上記複数の溝内には、それぞれ撥水処理が施されていることを特徴とする請求項1,2,3,4又は5記載の研磨方法。
- 上記研磨パッドを回転させながら、上記各溝に沿って純水を供給して、上記エッジ部側から研磨パッド外に研磨副生成物を除去する工程、及び研磨面にスラリーが供給されて、ウェーハと相対的に運動して研磨を行う機構において、
部材を研磨パッド表面上に垂らして該研磨パッド表面に接触させるか近接させ、その部材内において毛細管現象により前記スラリーを均一に広げ、前記研磨パッド表面に前記スラリーを供給する機構を有し、研磨する前記研磨パッドの表面は、表面部の中央からエッジまで連通した複数の溝を有し、研磨処理間に前記各溝に沿って純水を供給して前記エッジ部側から研磨パッドの外に研磨副生成物を除去する工程における前記研磨副生成物を除去する工程では、高圧水を供給するノズルを有し、そのノズルがアームに取り付けられており、アームが旋回することで、ノズルから出た高圧水が研磨パッド中央部から研磨パッド外周部まで作用する機構を有することを特徴とする請求項4,5又は6記載の研磨方法。 - 研磨パッド表面に上記スラリーを塗る機構が、研磨パッド中央部からエッジ部まで半径方向に延伸され、研磨パッドが回転することで、研磨パッド中央部からエッジ部まで同時にスラリーを塗る機構を有することを特徴とする請求項1,2,3,4,5,6又は7記載の研磨方法。
- 研磨パッドの研磨面にスラリーを供給してウェーハと相対的に運動して研磨を行う研磨装置において、
研磨面と、表面中央から最外周端まで連通した研磨面より低い溝とを有する運動する前記研磨パッドと、
前記研磨パッドに対して相対的に運動し、前記研磨パッドの研磨面に摺接するウェーハと、
該研磨パッドの表面上で、該研磨パッドの研磨面のみに接触ないしは近接するように配置され、研磨パッドに対して相対的に運動する毛細管構造部材と、
前記毛細管構造部材にスラリーを供給するスラリー供給手段とを有し、
該スラリーは、前記毛細管構造部材内で広がり前記研磨パッドの前記研磨面にのみ選択的に塗られて供給され、
前記ウェーハと前記研磨パッドの研磨面との間で研磨に寄与したスラリーを前記研磨パッドの溝に落として排出することを特徴とする研磨装置。 - 研磨面にスラリーを供給してウェーハと相対的に運動して研磨を行う研磨装置において、
前記記毛細管構造部材は、ブラシ又は毛状の部材で構成され、それに沿わせてスラリーを流下させて、スラリーを研磨パッド表面上の研磨面のみに塗るスラリー供給機構を有するとともに、研磨処理の間に、研磨パッド表面を洗浄するためのパッドリンス機構を有することを特徴とする請求項9記載の研磨装置。 - 研磨処理の間に、研磨パッド表面を洗浄する機構が、高圧水を供給するノズルを有し、そのノズルがアームに取り付けられており、アームが旋回することで、ノズルから出た高圧水が研磨パッド中央部から研磨パッド外周部まで作用する機構を有することを特徴とする請求項10記載の研磨装置。
- 上記スラリーを供給する部材は、複数の線状部材、又は糸状部材を束ねたブラシ状部材のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項10又は11記載の研磨装置。
- 上記スラリーを供給する部材は、上記研磨パッドの中央部から周辺部に向けて前記研磨パッドの半径方向に配置されていることを特徴とする請求項10,11又は12記載の研磨装置。
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