JPH08197415A - ウエーハ研磨装置 - Google Patents
ウエーハ研磨装置Info
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- JPH08197415A JPH08197415A JP984395A JP984395A JPH08197415A JP H08197415 A JPH08197415 A JP H08197415A JP 984395 A JP984395 A JP 984395A JP 984395 A JP984395 A JP 984395A JP H08197415 A JPH08197415 A JP H08197415A
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- polishing
- resin sheet
- tension
- resin
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/11—Lapping tools
- B24B37/12—Lapping plates for working plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ウエーハ研磨装置において、ウエーハ１２自体
に変形や凹凸があってもデバイス形成による凹凸を平坦
化できるとともに研磨液の消費を抑え長時間安定した研
磨性能を維持する。 【構成】ウエーハと摺動し供給する研磨液でウエーハ１
２を研磨する樹脂シート１と、この樹脂シート１に適宜
張力を与え所望の弾性強さをもたせるテンション機構２
を設けることによって、ウエーハに変形や板厚不均一に
よる凹凸があってもある程度のウエーハの変形を矯正し
矯正後のウエーハ面に倣いながらウエーハ面内の押圧力
を一様にし研磨する。なお、樹脂シート１の材質は親水
性であってフッ化水素酸に侵されないものを選んでい
る。
に変形や凹凸があってもデバイス形成による凹凸を平坦
化できるとともに研磨液の消費を抑え長時間安定した研
磨性能を維持する。 【構成】ウエーハと摺動し供給する研磨液でウエーハ１
２を研磨する樹脂シート１と、この樹脂シート１に適宜
張力を与え所望の弾性強さをもたせるテンション機構２
を設けることによって、ウエーハに変形や板厚不均一に
よる凹凸があってもある程度のウエーハの変形を矯正し
矯正後のウエーハ面に倣いながらウエーハ面内の押圧力
を一様にし研磨する。なお、樹脂シート１の材質は親水
性であってフッ化水素酸に侵されないものを選んでい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成膜およびエッチング
など繰返して行なわれることによって生ずるウエーハの
凹凸を平坦に研磨するウェーハ研磨装置に関する。
など繰返して行なわれることによって生ずるウエーハの
凹凸を平坦に研磨するウェーハ研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ製造においては、ウエーハ表面を
フォトリソグラフィ技術を用いて複数回パターニングを
繰返して行なうことでデバイスを形成するが、この結
果、ウェーハの表面はデバイス形状に応じて微細な凹凸
が発生する。特にデバイスの設計寸法が１μｍ以下のも
のでこの傾向が大きくなる。しかしながら、この発生し
た凹凸のためにその上に配線層を形成することが困難と
なる。そこで、この凹凸を平坦化することが必要とな
り、この平坦化するためにウエーハの表面を化学的・機
械的研磨するウエーハ研磨装置が用いられていた。
フォトリソグラフィ技術を用いて複数回パターニングを
繰返して行なうことでデバイスを形成するが、この結
果、ウェーハの表面はデバイス形状に応じて微細な凹凸
が発生する。特にデバイスの設計寸法が１μｍ以下のも
のでこの傾向が大きくなる。しかしながら、この発生し
た凹凸のためにその上に配線層を形成することが困難と
なる。そこで、この凹凸を平坦化することが必要とな
り、この平坦化するためにウエーハの表面を化学的・機
械的研磨するウエーハ研磨装置が用いられていた。
【０００３】図２は従来のウエーハ研磨装置の一例にお
ける構成を示す部分断面図である。従来、この種のウエ
ーハ研磨装置は、例えば、図２に示すように、ウエーハ
１２の裏面を装着する回転ホルダ７と、回転ホルダ７と
対向しウェーハ１２の表面を研磨する研磨パット９を具
備する回転定盤８と、研磨液を供給する研磨液供給ノズ
ル１０と、回転ホルダ７を介してウエーハ１２に押圧力
を与える加圧機構１１とを備えていた。
ける構成を示す部分断面図である。従来、この種のウエ
ーハ研磨装置は、例えば、図２に示すように、ウエーハ
１２の裏面を装着する回転ホルダ７と、回転ホルダ７と
対向しウェーハ１２の表面を研磨する研磨パット９を具
備する回転定盤８と、研磨液を供給する研磨液供給ノズ
ル１０と、回転ホルダ７を介してウエーハ１２に押圧力
を与える加圧機構１１とを備えていた。
【０００４】回転円盤８に貼付けられた研磨パット９
は、例えば、発泡ウレタン樹脂あるいはポリエステル樹
脂等からなる不織布にウレタンを含浸させたものであ
る。そして、この研磨布の弾性強さはヤング率でおよそ
１Ｅ９〜１Ｅ１０ｄｙｎ／ｃｍ2であり、厚さが１ｍｍ
前後のものが用いられていた。
は、例えば、発泡ウレタン樹脂あるいはポリエステル樹
脂等からなる不織布にウレタンを含浸させたものであ
る。そして、この研磨布の弾性強さはヤング率でおよそ
１Ｅ９〜１Ｅ１０ｄｙｎ／ｃｍ2であり、厚さが１ｍｍ
前後のものが用いられていた。
【０００５】このウエーハ研磨装置によるウエーハの研
磨は、まず、ウエーハ１２を回転ホルダ７に取り付け、
回転ホルダ７と回転定盤８とを同方向で毎分１０〜１０
０回転させ、加圧機構１１により１００〜１０００ｇｆ
／ｃｍ2 の荷重をかけ、研磨液を１００ｃｃ／ｍｉｎ供
給しながら研磨する。
磨は、まず、ウエーハ１２を回転ホルダ７に取り付け、
回転ホルダ７と回転定盤８とを同方向で毎分１０〜１０
０回転させ、加圧機構１１により１００〜１０００ｇｆ
／ｃｍ2 の荷重をかけ、研磨液を１００ｃｃ／ｍｉｎ供
給しながら研磨する。
【０００６】この研磨で使用される研磨液は研磨される
材質によって異なる。通常、ＬＳＩ製造工程における研
磨工程では、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜を研磨す
る場合が主であって、このときの研磨液には、シリカ粒
子に水あるいはアンモニア水を混ぜたものが用いられて
いた。
材質によって異なる。通常、ＬＳＩ製造工程における研
磨工程では、層間絶縁膜であるシリコン酸化膜を研磨す
る場合が主であって、このときの研磨液には、シリカ粒
子に水あるいはアンモニア水を混ぜたものが用いられて
いた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウエー
ハ研磨装置では、以下に述べる四つの問題点がある。
ハ研磨装置では、以下に述べる四つの問題点がある。
【０００８】その第一の問題点は凹凸面を平坦化するの
に限界がある。研磨による平坦化が行なわれる理由は、
研磨パットがウエーハ表面の凹部より凸部に大きな圧力
で接触するために、凸部の研磨速度が凹部より大きくな
ることで説明できる。また凸部においても幅の広いパタ
ーンの方が研磨され難い。従って、研磨パットに剛性の
高い材質を用いた方がより平坦に研磨ができる結果とな
る。しかし、ウレタン樹脂のような剛性の低い材質では
凹凸の幅によっては限界があり、現状では０．５ｍｍ程
度に留まっていた。
に限界がある。研磨による平坦化が行なわれる理由は、
研磨パットがウエーハ表面の凹部より凸部に大きな圧力
で接触するために、凸部の研磨速度が凹部より大きくな
ることで説明できる。また凸部においても幅の広いパタ
ーンの方が研磨され難い。従って、研磨パットに剛性の
高い材質を用いた方がより平坦に研磨ができる結果とな
る。しかし、ウレタン樹脂のような剛性の低い材質では
凹凸の幅によっては限界があり、現状では０．５ｍｍ程
度に留まっていた。
【０００９】一方、近年、ＬＳＩの微細化・大規模化に
つれ平坦性を更に向上する必要がある製品が出現してき
た。特に６４ｂｉｔマイクロプロセッサ等、回路が大規
模化したものは数ｍｍを超える幅の凹凸が発生するの
で、現状の研磨では平坦にすることが困難である。ま
た、幅の広い凹凸が発生しないようにＬＳＩパターンの
設計に制限を加える制約をするにしても、設計が複雑に
なりコストや期間を増大させるだけで得策な方法ではな
い。
つれ平坦性を更に向上する必要がある製品が出現してき
た。特に６４ｂｉｔマイクロプロセッサ等、回路が大規
模化したものは数ｍｍを超える幅の凹凸が発生するの
で、現状の研磨では平坦にすることが困難である。ま
た、幅の広い凹凸が発生しないようにＬＳＩパターンの
設計に制限を加える制約をするにしても、設計が複雑に
なりコストや期間を増大させるだけで得策な方法ではな
い。
【００１０】第２の問題点は、ウエーハ自体に反りや中
央部が凹むような変形のあるウェーハではデバイス形成
による凹凸を平坦化することが困難である。このウエー
ハ自体の変形度は、デバイス形成による凹凸度の１０〜
１０００倍あり、ややもすると、研磨の際に凸部に形成
されたデバイスを削り取ってしまうことがある。
央部が凹むような変形のあるウェーハではデバイス形成
による凹凸を平坦化することが困難である。このウエー
ハ自体の変形度は、デバイス形成による凹凸度の１０〜
１０００倍あり、ややもすると、研磨の際に凸部に形成
されたデバイスを削り取ってしまうことがある。
【００１１】また、これを防止するために、このウエー
ハの変形に追従するように研磨パットに弾力性をある程
度低くし研磨パットを撓ませて研磨する試みがあるが、
研磨パットの剛性を低くすることは研磨パットを柔らか
くすることになり、前述したようにデバイスの凹凸を平
坦化する研磨性能を低下させることになり平坦化が困難
となる。いずれにしても研磨性能には上述した研磨平坦
性向上のための研磨パットの弾性強さとウェーハの変形
に追従する柔らかさという相反する性能を満たす必要が
ある。しかしながら、ウェーハの変形の形態は多くあ
り、これら変形応じて剛性の違う研磨パットを幾種類も
準備するにしても、実質生産現場で実行することは困難
である。特に、変形は小さいものの板厚の不均一による
ウエーハ面に凹凸があるものは全く平坦化することは不
可能である。
ハの変形に追従するように研磨パットに弾力性をある程
度低くし研磨パットを撓ませて研磨する試みがあるが、
研磨パットの剛性を低くすることは研磨パットを柔らか
くすることになり、前述したようにデバイスの凹凸を平
坦化する研磨性能を低下させることになり平坦化が困難
となる。いずれにしても研磨性能には上述した研磨平坦
性向上のための研磨パットの弾性強さとウェーハの変形
に追従する柔らかさという相反する性能を満たす必要が
ある。しかしながら、ウェーハの変形の形態は多くあ
り、これら変形応じて剛性の違う研磨パットを幾種類も
準備するにしても、実質生産現場で実行することは困難
である。特に、変形は小さいものの板厚の不均一による
ウエーハ面に凹凸があるものは全く平坦化することは不
可能である。
【００１２】第三の問題点は研磨液の消費量が大きいこ
とである。通常、研磨液が研磨パットとウエーハとの間
に常時満たされていないと、ウエーハに傷がつき易くな
る。このため研磨パットは表面や内部に気泡のある構造
にすることで研磨液が染み込みやすくしている。このた
め研磨パットが研磨液を保持され難い結果となり、これ
を補うため、研磨中に供給する研磨液を必要以上供給す
ることとなり研磨液の消費量のコストを増大させるとい
う欠点がある。一方、この過剰に研磨液を供給すること
は実効的に研磨パットを柔かくすることとなり、上述し
たように研磨パットの弾性強さに限界をもたせる一因と
なっている。
とである。通常、研磨液が研磨パットとウエーハとの間
に常時満たされていないと、ウエーハに傷がつき易くな
る。このため研磨パットは表面や内部に気泡のある構造
にすることで研磨液が染み込みやすくしている。このた
め研磨パットが研磨液を保持され難い結果となり、これ
を補うため、研磨中に供給する研磨液を必要以上供給す
ることとなり研磨液の消費量のコストを増大させるとい
う欠点がある。一方、この過剰に研磨液を供給すること
は実効的に研磨パットを柔かくすることとなり、上述し
たように研磨パットの弾性強さに限界をもたせる一因と
なっている。
【００１３】第４の問題点は、長時間研磨性能が安定し
ないことである。ウエーハが研磨されるとき、研磨パッ
トから脱落した研磨粒子やウエーハの研磨屑が研磨パッ
ト面に被着し、研磨性能の低下をもたらし研磨面の不均
一を起す。このため、通常、研磨する合間に研磨パット
面を十分にやすりがけ（研磨面のドレシング）をする必
要がある。しかしながら、このやすりがけは付着物を取
除くだけではなく下地綿を削り取ることになる。これは
研磨パットの膜厚を薄くし研磨性能を低下させることに
なり寿命も短かくする。さらに、このやすりがけが研磨
面を不均一に行なわれれば、研磨されるウェーハ面を平
坦化が困難となる。
ないことである。ウエーハが研磨されるとき、研磨パッ
トから脱落した研磨粒子やウエーハの研磨屑が研磨パッ
ト面に被着し、研磨性能の低下をもたらし研磨面の不均
一を起す。このため、通常、研磨する合間に研磨パット
面を十分にやすりがけ（研磨面のドレシング）をする必
要がある。しかしながら、このやすりがけは付着物を取
除くだけではなく下地綿を削り取ることになる。これは
研磨パットの膜厚を薄くし研磨性能を低下させることに
なり寿命も短かくする。さらに、このやすりがけが研磨
面を不均一に行なわれれば、研磨されるウェーハ面を平
坦化が困難となる。
【００１４】従って、本発明の目的は、ウエーハ自体に
変形や凹凸があってもデバイス形成による凹凸を平坦化
できるとともに研磨液の消費を抑え長時間安定した研磨
性能を維持できるウエーハ研磨装置を提供することであ
る。
変形や凹凸があってもデバイス形成による凹凸を平坦化
できるとともに研磨液の消費を抑え長時間安定した研磨
性能を維持できるウエーハ研磨装置を提供することであ
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、半導体
基板であるウェーハの裏面を保持する回転ホルダと、こ
の回転ホルダに保持された該ウエーハの表面を研磨する
シート状の研磨部材を具備する回転定盤と、研磨液を供
給する供給装置と、前記回転ホルダを介して前記ウェー
ハの前記研磨パットに押圧力を与える加圧機構とを備え
るウエーハ研磨装置において、前記研磨部材が耐フッ化
水素酸性の樹脂シートであるとともにこの樹脂シートに
張力を与えるテンション機構と、フッ化水素酸を供給す
る洗浄剤供給装置を備えるウェーハ研磨装置である。ま
た、必要に応じて、前記樹脂シートの背面側に弾性部材
を設けることである。
基板であるウェーハの裏面を保持する回転ホルダと、こ
の回転ホルダに保持された該ウエーハの表面を研磨する
シート状の研磨部材を具備する回転定盤と、研磨液を供
給する供給装置と、前記回転ホルダを介して前記ウェー
ハの前記研磨パットに押圧力を与える加圧機構とを備え
るウエーハ研磨装置において、前記研磨部材が耐フッ化
水素酸性の樹脂シートであるとともにこの樹脂シートに
張力を与えるテンション機構と、フッ化水素酸を供給す
る洗浄剤供給装置を備えるウェーハ研磨装置である。ま
た、必要に応じて、前記樹脂シートの背面側に弾性部材
を設けることである。
【００１６】また、前記樹脂シートがポリイミド樹脂で
あることが望ましい。さらに、前記テンション機構は、
前記樹脂シートの周縁部分を掴む複数の保持具と、これ
らの保持具を独立して外方に移動させ前記樹脂シートに
張力を与えるねじ送り機構とを備えることが望ましい。
あることが望ましい。さらに、前記テンション機構は、
前記樹脂シートの周縁部分を掴む複数の保持具と、これ
らの保持具を独立して外方に移動させ前記樹脂シートに
張力を与えるねじ送り機構とを備えることが望ましい。
【００１７】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【００１８】図１（ａ）および（ｂ）は本発明のウエー
ハ研磨装置の一実施例を示す部分断面図および部分平面
図である。このウエーハ研磨装置は、図１に示すよう
に、加圧機構１１により回転ホルダ７を介してウエーハ
１２を押圧する研磨パットを耐フッ化水素酸性の樹脂シ
ート１にし、この樹脂シート１に張力を与えるテンショ
ン機構２と、樹脂シート１にプッ化水素酸を供給する洗
浄剤ノズル１０ａとを設けたことである。それ以外は従
来例と同じである。
ハ研磨装置の一実施例を示す部分断面図および部分平面
図である。このウエーハ研磨装置は、図１に示すよう
に、加圧機構１１により回転ホルダ７を介してウエーハ
１２を押圧する研磨パットを耐フッ化水素酸性の樹脂シ
ート１にし、この樹脂シート１に張力を与えるテンショ
ン機構２と、樹脂シート１にプッ化水素酸を供給する洗
浄剤ノズル１０ａとを設けたことである。それ以外は従
来例と同じである。
【００１９】テンション機構２は、回転定盤８ａの側端
に回転自在に取付けられた送りねじ４と、この送りねじ
４と噛み合う雌ねじが形成され回転定盤８ａのスロット
を摺動する移動部５と、この移動部５に取付けられ樹脂
シート１の端部を挟み保持する把持部３とで構成されて
いる。これらテンション機構２は回転定盤８ａの周囲に
等間隔に複数個取付けられており、樹脂シート１の周縁
を掴み樹脂シート１に張力を与える。勿論、与える張力
は送りねじ４を回転させることにより任意に調整でき
る。
に回転自在に取付けられた送りねじ４と、この送りねじ
４と噛み合う雌ねじが形成され回転定盤８ａのスロット
を摺動する移動部５と、この移動部５に取付けられ樹脂
シート１の端部を挟み保持する把持部３とで構成されて
いる。これらテンション機構２は回転定盤８ａの周囲に
等間隔に複数個取付けられており、樹脂シート１の周縁
を掴み樹脂シート１に張力を与える。勿論、与える張力
は送りねじ４を回転させることにより任意に調整でき
る。
【００２０】このテンション機構２により樹脂シート１
に任意の張力を与えることにより研磨パットしての弾性
強さを調整することである。また、この樹脂シート１に
与える張力と加圧機構１１の加圧力との作用によってウ
エーハの変形を矯正できる。しかし、変形の大きなウエ
ーハを完全に平坦になるように矯正すると、最も矯正度
の高い部分は樹脂シート１の押圧力が高くなり過剰に研
磨する恐れがあるので、ウエーハ１２の矯正度は樹脂シ
ート１の各部の押圧力の差が、例えば、１０％以内に留
めるべきである。
に任意の張力を与えることにより研磨パットしての弾性
強さを調整することである。また、この樹脂シート１に
与える張力と加圧機構１１の加圧力との作用によってウ
エーハの変形を矯正できる。しかし、変形の大きなウエ
ーハを完全に平坦になるように矯正すると、最も矯正度
の高い部分は樹脂シート１の押圧力が高くなり過剰に研
磨する恐れがあるので、ウエーハ１２の矯正度は樹脂シ
ート１の各部の押圧力の差が、例えば、１０％以内に留
めるべきである。
【００２１】例えば、中央部が３ｍｍ凹んだ変形のある
１５０ｍｍ直径のウェーハであれば、テンション機構２
による張力と加圧機構１１の圧力とで樹脂シート１の弾
性強さを調節し、ウエーハ１２の凹みを１ｍｍ程度に矯
正し研磨すれば、ウェーハ１２の中央部と外周部とが受
ける押圧力の差が数％程度の差で済み、ウエーハ１２の
面は一様に研磨される。また、変形が１ｍｍ以内であれ
ば、テンション機構２で樹脂シート１に強い張力を与え
変形を矯正して研磨すれば、ウエーハ１２の面内は均一
に研磨される。
１５０ｍｍ直径のウェーハであれば、テンション機構２
による張力と加圧機構１１の圧力とで樹脂シート１の弾
性強さを調節し、ウエーハ１２の凹みを１ｍｍ程度に矯
正し研磨すれば、ウェーハ１２の中央部と外周部とが受
ける押圧力の差が数％程度の差で済み、ウエーハ１２の
面は一様に研磨される。また、変形が１ｍｍ以内であれ
ば、テンション機構２で樹脂シート１に強い張力を与え
変形を矯正して研磨すれば、ウエーハ１２の面内は均一
に研磨される。
【００２２】さらに、従来の問題点で述べた変形が小さ
いものの板厚の不均一から凹凸のあるウエーハ１２の場
合は、樹脂シート１に適宜のテンションを与え所望の弾
性強さをもたせる。このテンション力は単に樹脂シート
１がぴんと張りつめる程度である。そして、小さな変形
でも矯正しないで樹脂シート１をウェ一ハ１２の表面に
倣って摺動させ樹脂シート１のもつ固有の弾性強さで研
磨することである。このようにするば、ウエーハ１２の
表面は均一に研磨されデバイス形成による凹凸のめ平坦
化される。
いものの板厚の不均一から凹凸のあるウエーハ１２の場
合は、樹脂シート１に適宜のテンションを与え所望の弾
性強さをもたせる。このテンション力は単に樹脂シート
１がぴんと張りつめる程度である。そして、小さな変形
でも矯正しないで樹脂シート１をウェ一ハ１２の表面に
倣って摺動させ樹脂シート１のもつ固有の弾性強さで研
磨することである。このようにするば、ウエーハ１２の
表面は均一に研磨されデバイス形成による凹凸のめ平坦
化される。
【００２３】このように高い引張強度と剛性が必要な樹
脂シートは、例えば、ポリイミド樹脂あるいは引張強度
がやや低いものの後述するようにフッ酸などに強いフッ
化樹脂であるテトラフルオロエチレン樹脂やトリフルオ
ロエチレン樹脂が適している。特に、ポリイミド樹脂が
望ましい。この樹脂シート１に使用するポリイミド樹脂
は、グラスファイバー充填すれば、２０ｋｇｆ／ｍｍ2
というスチールと変らない引張強度が得られる。
脂シートは、例えば、ポリイミド樹脂あるいは引張強度
がやや低いものの後述するようにフッ酸などに強いフッ
化樹脂であるテトラフルオロエチレン樹脂やトリフルオ
ロエチレン樹脂が適している。特に、ポリイミド樹脂が
望ましい。この樹脂シート１に使用するポリイミド樹脂
は、グラスファイバー充填すれば、２０ｋｇｆ／ｍｍ2
というスチールと変らない引張強度が得られる。
【００２４】また、弾性部材６は必ずしも必要がない
が、樹脂シート１がウエーハ１２の変形に倣うときの補
助的の役割をする。すなわち、ウェーハが０．５ｍｍ程
度以内の変形であれば、樹脂シート１に僅にテンション
を与え弾性部材６と樹脂シート１が全面が一様に接触す
るようにし、樹脂シート１と弾性部材６とが協働してウ
エーハ１２の変形を矯正しながら研磨することである。
なお、この弾性部材６はテンションを掛けないときの樹
脂シート１の弾性強さと同等かそれ以下が望ましい。ま
た、この弾性部材６は後述するように耐酸性のゴム材
料、例えば、ペルフルオゴムなどで製作すると良い。
が、樹脂シート１がウエーハ１２の変形に倣うときの補
助的の役割をする。すなわち、ウェーハが０．５ｍｍ程
度以内の変形であれば、樹脂シート１に僅にテンション
を与え弾性部材６と樹脂シート１が全面が一様に接触す
るようにし、樹脂シート１と弾性部材６とが協働してウ
エーハ１２の変形を矯正しながら研磨することである。
なお、この弾性部材６はテンションを掛けないときの樹
脂シート１の弾性強さと同等かそれ以下が望ましい。ま
た、この弾性部材６は後述するように耐酸性のゴム材
料、例えば、ペルフルオゴムなどで製作すると良い。
【００２５】次に、このウエーハ研磨装置の動作を説明
する。まず、予じめ、研磨しようとするウエーハ１２の
変形あるいは凹凸の有無を調べ、その結果に応じて、テ
ンション機構２の全てを調節し上述したように樹脂シー
ト１に張力を与える。それと同時に加圧機構１１の加圧
力を設定し、そして、ウエーハ１２を回転ホルダ７に挿
着する。次に、回転ホルダ７に挿着されたウエーハ１２
を樹脂シート１に押し付ける。そして、研磨液供給ノズ
ル１０から研磨液を樹脂シート１とウエーハ１２間に供
給しながら回転ホルダ７と回転定盤８ａを回転させ研磨
する。
する。まず、予じめ、研磨しようとするウエーハ１２の
変形あるいは凹凸の有無を調べ、その結果に応じて、テ
ンション機構２の全てを調節し上述したように樹脂シー
ト１に張力を与える。それと同時に加圧機構１１の加圧
力を設定し、そして、ウエーハ１２を回転ホルダ７に挿
着する。次に、回転ホルダ７に挿着されたウエーハ１２
を樹脂シート１に押し付ける。そして、研磨液供給ノズ
ル１０から研磨液を樹脂シート１とウエーハ１２間に供
給しながら回転ホルダ７と回転定盤８ａを回転させ研磨
する。
【００２６】研磨終了後、回転ホルダ７を回転定盤８ａ
から引離し、洗浄用ノズル１０ａよりフッ化水素を含む
水溶液を樹脂シート１に流し込む。これによりウエーハ
１２から削り取られたシリコン屑や研磨液のガラス質の
砥粒が溶解し流され樹脂シート１より排出される。上述
したように樹脂シート１はフッ化水素酸に侵され難い材
質を選んだ理由である。このように研磨終了毎にフッ化
水素酸を樹脂シート１に流してやれば、目ずまりが無く
なり、常に供給される研磨液の砥粒でウエーハ１２は研
磨される。これにより、従来、研磨パット面のやすりが
けによる砥粒やシリコン屑を取去る操作が不要になりし
かも研磨性能を安定して維持することができた。
から引離し、洗浄用ノズル１０ａよりフッ化水素を含む
水溶液を樹脂シート１に流し込む。これによりウエーハ
１２から削り取られたシリコン屑や研磨液のガラス質の
砥粒が溶解し流され樹脂シート１より排出される。上述
したように樹脂シート１はフッ化水素酸に侵され難い材
質を選んだ理由である。このように研磨終了毎にフッ化
水素酸を樹脂シート１に流してやれば、目ずまりが無く
なり、常に供給される研磨液の砥粒でウエーハ１２は研
磨される。これにより、従来、研磨パット面のやすりが
けによる砥粒やシリコン屑を取去る操作が不要になりし
かも研磨性能を安定して維持することができた。
【００２７】また、この樹脂シート１は上述した材料で
製作することによって、親水性であるから、研磨液をは
じくことなく樹脂シート１面に停留する。その結果、同
一条件で同一ウエーハを研磨するために要する研磨液が
従来のポーラス状の研磨パットに比べ半分程度節約する
ことができた。
製作することによって、親水性であるから、研磨液をは
じくことなく樹脂シート１面に停留する。その結果、同
一条件で同一ウエーハを研磨するために要する研磨液が
従来のポーラス状の研磨パットに比べ半分程度節約する
ことができた。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ウエーハ
と摺動し供給する研磨液でウエーハを研磨する研磨部材
をシート状の樹脂板部材とし、この樹脂板部材に適宜張
力を与え所望の弾性強さをもたせるテンション機構を設
けることによって、ウエーハに変形や板厚不均一による
凹凸があっても、ある程度のウエーハの変形を矯正し矯
正後のウエーハ面に倣いながらウエーハと樹脂板部材を
摺動しウエーハ面内の押圧力を一様にし研磨するので、
デバイス形成による凹凸面を平坦にすることができると
いう効果がある。
と摺動し供給する研磨液でウエーハを研磨する研磨部材
をシート状の樹脂板部材とし、この樹脂板部材に適宜張
力を与え所望の弾性強さをもたせるテンション機構を設
けることによって、ウエーハに変形や板厚不均一による
凹凸があっても、ある程度のウエーハの変形を矯正し矯
正後のウエーハ面に倣いながらウエーハと樹脂板部材を
摺動しウエーハ面内の押圧力を一様にし研磨するので、
デバイス形成による凹凸面を平坦にすることができると
いう効果がある。
【００２９】また、樹脂シートの材質をフッ化水素酸で
侵されない材料にすることで、樹脂シートに残留するシ
リコン屑やガラス質の砥粒を溶かすフッ化水素酸を樹脂
シートに流すことによって、目ずまりが無くなり常に安
定した研磨性能を維持することができた。
侵されない材料にすることで、樹脂シートに残留するシ
リコン屑やガラス質の砥粒を溶かすフッ化水素酸を樹脂
シートに流すことによって、目ずまりが無くなり常に安
定した研磨性能を維持することができた。
【００３０】さらに、樹脂シートの材質を水をはじかな
い親水性のものを選ぶことによって、研磨液が内部に浸
透することなく表面に停留するので、研磨液を無駄に流
すことがなくなり研磨液の消費を抑えることができると
いう効果がある。
い親水性のものを選ぶことによって、研磨液が内部に浸
透することなく表面に停留するので、研磨液を無駄に流
すことがなくなり研磨液の消費を抑えることができると
いう効果がある。
【図１】本発明のウエーハ研磨装置の一実施例を示す部
分断面図および部分平面図である。
分断面図および部分平面図である。
【図２】従来のウエーハ研磨装置の一例における構成を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
１ 樹脂シート ２ テンション機構 ３ 把持部 ４ 送りねじ ５ 移動部 ６ 弾性部材 ７ 回転ホルダ ８，８ａ 回転定盤 ９ 研磨パット １０ 研磨液供給ノズル １０ａ 洗浄用ノズル １１ 加圧機構 １２ ウエーハ
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体基板であるウェーハの裏面を保持
する回転ホルダと、この回転ホルダに保持された該ウエ
ーハの表面を研磨するシート状の研磨部材を具備する回
転定盤と、研磨液を供給する供給装置と、前記回転ホル
ダを介して前記ウェーハの前記研磨パットに押圧力を与
える加圧機構とを備えるウエーハ研磨装置において、前
記研磨部材が耐フッ化水素酸性の樹脂シートであるとと
もにこの樹脂シートに張力を与えるテンション機構と、
フッ化水素酸を供給する洗浄剤供給装置を備えることを
特徴とするウェーハ研磨装置。 - 【請求項２】 前記樹脂シートの背面側に配設される弾
性部材を備えることを特徴とする請求項１記載のウエー
ハ研磨装置。 - 【請求項３】 前記樹脂シートがポリイミド樹脂である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のウエー
ハ研磨装置。 - 【請求項４】 前記テンション機構は、前記樹脂シート
の周縁部分を掴む複数の保持具と、これらの保持具を独
立して外方に移動させ前記樹脂シートに張力を与えるね
じ送り機構とを備えることを特徴とする請求項１または
請求項２あるいは請求項３記載のウエーハ研磨装置。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP984395A JP2616736B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウエーハ研磨装置 |
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| JP984395A JP2616736B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウエーハ研磨装置 |
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|---|---|
| JPH08197415A true JPH08197415A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2616736B2 JP2616736B2 (ja) | 1997-06-04 |
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ID=11731417
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| JP984395A Expired - Fee Related JP2616736B2 (ja) | 1995-01-25 | 1995-01-25 | ウエーハ研磨装置 |
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- 1995-01-25 JP JP984395A patent/JP2616736B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-01-23 US US08/590,122 patent/US5649855A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-24 KR KR1019960001533A patent/KR100187700B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-01-25 CN CN96104302A patent/CN1135397A/zh active Pending
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| CN1135397A (zh) | 1996-11-13 |
| US5649855A (en) | 1997-07-22 |
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