JPH11347935A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
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- JPH11347935A JPH11347935A JP16249298A JP16249298A JPH11347935A JP H11347935 A JPH11347935 A JP H11347935A JP 16249298 A JP16249298 A JP 16249298A JP 16249298 A JP16249298 A JP 16249298A JP H11347935 A JPH11347935 A JP H11347935A
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Abstract
温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く防ぎ、
良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を提供す
る。 【解決手段】 定盤4に取り付けた研磨パッド或いは砥
石3に、ウエハホルダ2に保持された半導体ウエハ1を
押し付け、双方の相対運動により半導体ウエハ1を研磨
する。研磨パッド或いは砥石3をその表面側から冷却す
る冷却機構として、研磨パッド或いは砥石3の上方に設
けた冷却気体噴出ノズル9から研磨パッド或いは砥石3
に向けて所定の温度に調節した冷却気体を噴出する機構
を備え、半導体ウエハ1の研磨によって温度上昇した研
磨パッド或いは砥石3を冷却機構によって冷却する。
Description
ハードディスク、ガラス基板、液晶パネル等の各種被研
磨物を研磨する研磨装置に関するものである。
おいて用いられるCMP(化学機械研磨)装置は、図7
に示すように、回転軸6により回転力を与えられる定盤
4上に取り付けた研磨パッド3の表面に、アーム7に支
持された回転軸5により回転力を与えられるウエハホル
ダ2の下面に保持された半導体ウエハ(被研磨物)1を
押し付けることによって、半導体ウエハ1の被研磨面を
研磨するように構成されている。
ッド3の代わりに、定盤4上に砥石を取り付け、該砥石
によって半導体ウエハ1の被研磨面を研磨するように構
成した研磨装置も開発されている。
ッド(又は砥石)3によって半導体ウエハ1を研磨した
場合、摩擦熱によって該研磨パッド(又は砥石)3の表
面が変形したり、該研磨パッド(又は砥石)3の研磨面
各部の温度分布による研磨能力の差の発生等によって、
半導体ウエハ1の研磨性能が低下してしまうという問題
点があった。
続研磨を行なう場合、研磨パッド(又は砥石)3の研磨
面の研磨時の温度が変化(増加)していくことで、研磨
レートの安定性が得にくいなどの不都合が発生するとい
う問題点もあった。
ッド(又は砥石)3の温度を一定に保つようにこれを冷
却すれば良いが、従来の冷却手段は、研磨パッド(又は
砥石)3を貼り付ける定盤4の内部に冷媒を流す方法な
ど、主に定盤4を冷却して間接的に研磨パッド(又は砥
石)3を冷却する構造のものであり、冷却効率が良いと
は言えなかった(研磨パッド3は熱伝導性が良くな
い)。
3の研磨面には温度分布が生じるが、従来、研磨パッド
(又は砥石)3の各部を各々異なる温度で冷却する簡単
な構造の冷却手段はなかった。
ありその目的は、構造が簡単で、研磨パッド或いは砥石
表面の温度上昇や温度分布の不均一・熱変形を効率良く
防ぎ、良好な被研磨物の研磨性能が得られる研磨装置を
提供することにある。
め本発明は、定盤に取り付けられた研磨パッド或いは砥
石に、ウエハホルダにより保持された被研磨物を押し付
け、双方の相対運動により被研磨物を研磨する構造の研
磨装置において、前記研磨パッド或いは砥石をその表面
側から冷却又は加熱する機構を備え、前記被研磨物の研
磨によって温度変化した研磨パッド或いは砥石を該機構
によって冷却又は加熱することとした。また本発明は、
前記機構を、研磨パッド或いは砥石の上方に設けた冷却
気体噴出ノズルから該研磨パッド或いは砥石に向けて所
定の温度に調節した気体を噴出する機構によって構成し
た。また本発明は、前記冷却気体噴出ノズルを複数と
し、且つ各冷却気体噴出ノズルを各々独立して気体の温
度調節可能な冷却気体供給装置に結合し、これによって
研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞれ別々に温度
調節するように構成した。また本発明は前記機構を、内
部に冷媒を流して所定温度に調節する熱交換部材を前記
研磨パッド或いは砥石に接触せしめて構成した。また本
発明は、前記熱交換部材を複数とし、且つ各熱交換部材
を各々独立して温度調節可能な冷媒供給装置に結合し、
これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞ
れ別々に温度調節するように構成した。また本発明は前
記機構を、研磨パッド或いは砥石の表面に冷却した液体
を供給する冷却液体供給手段によって構成した。また本
発明は、前記冷却液体供給手段を、各々独立して温度調
節可能な液体供給装置から液体を供給するように構成
し、これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部をそ
れぞれ別々に温度調節するように構成した。
基づいて詳細に説明する。図1は本発明の第一実施形態
にかかる研磨装置の主要部を示す簡略図であり、同図
(a)は要部平面図、同図(b)は同図(a)のA矢視
図、同図(c)は同図(a)のB矢視図である。なお研
磨装置全体の構造は前記図7に示す研磨装置と同様なの
で、同一部分には同一符号を付す。
研磨パッド或いは砥石3に、ウエハホルダ2により保持
された半導体ウエハ(被研磨物)1を押し付け、双方を
それぞれ回転駆動することによって半導体ウエハ1を研
磨する構造の研磨装置である。
ッド或いは砥石3の上であって、研磨パッド或いは砥石
3の回転方向hに対してウエハホルダ2が設置されてい
る部分よりも前方に、冷却気体噴出装置8が設置されて
いる。
噴出ノズル9が一列もしくは図示しないが複数列に取り
付けられており、これら各冷却気体噴出ノズル9は冷却
気体噴出装置8の内部において1本に集合された後、冷
却気体用配管10を介して冷却気体供給装置11に接続
されている。
ノズル9、冷却気体用配管10及び冷却気体供給装置1
1によって冷却機構が構成されるが、この冷却機構は、
図1(c)に示すように、その冷却気体供給装置11の
部分がアーム7に取り付けられており、アーム7の揺動
と共に移動するように構成されている。なお1列の冷却
気体噴出ノズル9は、研磨パッド或いは砥石3の研磨軌
跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている。
エハ1を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
1を研磨している最中に、前記冷却気体供給装置11か
ら供給された所定の温度に冷却された気体を各冷却気体
噴出ノズル9から研磨パッド或いは砥石3に向けて噴出
すれば、研磨パッド或いは砥石3の研磨に供する部分が
半導体ウエハ1を研磨する直前の位置で所定の温度に冷
却され、従って常に一定温度の研磨パッド或いは砥石3
の表面によって半導体ウエハ1の研磨が行なえ、良好な
半導体ウエハ1の研磨性能が得られる。
砥石3の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即
座にその冷却ができるばかりか、定盤4等の他の部材を
冷却する必要がないので冷却効率が良い。
磨時の温度を赤外線表面温度計(放射温度計)でリアル
タイムで測定し、その計測情報を冷却機構にフィードバ
ックすることによって研磨パッド或いは砥石3の表面の
温度管理を行うことで研磨性能の制御ができる。
石3上で揺動させながら研磨を行なうような場合でも、
この実施形態の場合は揺動するアーム7と一体に冷却機
構も揺動するので、常に半導体ウエハ1の直前位置にお
いて冷却気体を噴出できる。
であり、図1(b)に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第一実施形態と相違する点は、
4つの冷却気体噴出ノズル9を各々独立して別々の冷却
気体用配管10及び冷却気体供給装置11に結合して構
成した点である。
置11の設定温度を変更することで、各冷却気体噴出ノ
ズル9から噴出される気体の温度をそれぞれ別々に設定
することが可能となり、研磨パッド或いは砥石3の場所
による温度調整が可能となる。そして同じ半導体ウエハ
1の研磨軌跡内であってもその部分によって研磨パッド
或いは砥石3の表面温度が異なる場合があるが、このよ
うな場合であっても研磨軌跡内の各部の温度が均一にな
るように調整することが可能となる。
装置の主要部を示す簡略図であり、同図(a)は要部平
面図、同図(b)は同図(a)のC矢視図、同図(c)
は同図(a)のD矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図7に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
石3の上であって、研磨パッド或いは砥石3の回転方向
iに対してウエハホルダ2が設置されている部分よりも
前方に、熱交換部材12が設置されている。
(例えば銅)を直方体形状に形成して構成されており、
該熱交換部材12と冷媒供給装置14との間に冷媒用配
管13を接続してその内部に水等の冷媒を循環するよう
にしている。
冷媒供給装置14とによって冷却機構が構成されるが、
この冷却機構は、図3(c)に示すように、その冷媒供
給装置14の部分がアーム7に取り付けられており、ア
ーム7の揺動と共に移動するように構成されている。な
お熱交換部材12が研磨パッド或いは砥石3の研磨軌跡
上をその幅方向にほぼまたぐように設置されている点は
第一実施形態と同様である。
エハ1を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
1を研磨している最中に、冷媒供給装置14より冷媒用
配管13を介して冷媒が循環されて熱交換部材12が冷
却され、これに接触している研磨パッド或いは砥石3の
研磨に供する部分が半導体ウエハ1を研磨する直前の位
置で所定の温度に冷却される。従って常に一定温度の研
磨パッド或いは砥石3の表面によって半導体ウエハ1の
研磨が行なえ、良好な半導体ウエハ1の研磨性能が得ら
れる。
石3の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤4等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ2を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム7と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ1の直前位置において冷却気体を噴出できる。
であり、図3(b)に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第三実施形態と相違する点は、
熱交換部材12を各々断熱設置された3つの熱交換部材
12によって構成した点と、各々の熱交換部材12に対
して別々の冷媒用配管13によってそれぞれ温度調整が
可能な冷媒供給装置14を接続した点である。
4の設定温度を変更することで、各熱交換部材12の温
度をそれぞれ別々に設定することが可能となり、研磨パ
ッド或いは砥石3の場所による温度調整が可能となり、
木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一になるように
調整することが可能となる。
装置の主要部を示す簡略図であり、同図(a)は要部平
面図、同図(b)は同図(a)のE矢視図、同図(c)
は同図(a)のF矢視図である。なお研磨装置全体の構
造は前記図7に示す研磨装置と同様なので、同一部分に
は同一符号を付す。
石3の上であって研磨パッド或いは砥石3の回転方向j
に対してウエハホルダ2が設置されている部分よりも前
方に、冷却液体滴下装置15が設置されている。
一列に4つの冷却液体滴下ノズル16を配列設置し、そ
の上面からは各冷却液体滴下ノズル16を集合した1本
の冷却液体用配管17を冷却液体供給装置18に接続す
ることで冷却機構(冷却液体供給手段)が構成されてい
る。
の冷却液体供給装置18がアーム7に取り付けられてお
り、また冷却液体滴下装置15は研磨パッド或いは砥石
3の研磨軌跡上をその幅方向にほぼまたぐように設置さ
れている点は第一実施形態等と同様である。
エハ1を押し付けて双方の相対運動により半導体ウエハ
1を研磨している最中に、冷却液体供給装置18より冷
却液体用配管17を介して冷却液体(スラリや水など)
を供給し、これが各冷却液体滴下ノズル16より滴下さ
れる。これによって研磨パッド或いは砥石3の研磨に供
する部分が半導体ウエハ1を研磨する直前の位置で所定
の温度に冷却される。従って常に一定温度の研磨パッド
或いは砥石3の表面によって半導体ウエハ1の研磨が行
なえ、良好な半導体ウエハ1の研磨性能が得られる。
石3の表面を直接冷却する構造なので必要なときに即座
にその冷却ができるばかりか、定盤4等の他の部材を冷
却する必要がないので冷却効率が良い。またウエハホル
ダ2を揺動させながら研磨を行なう場合でも、揺動する
アーム7と一体に冷却機構も揺動するので、常に半導体
ウエハ1の直前位置において冷却液体を滴下できる。
であり、図5(b)に相当する部分を示す図である。こ
の実施形態において前記第五実施形態と相違する点は、
4つの冷却液体滴下ノズル16に対して各々温度調整が
可能な冷却液体供給装置18を、冷却液体用配管17に
よって接続した点である。
置18の設定温度を変更することで、各冷却液体滴下ノ
ズル16から噴出される液体の温度をそれぞれ別々に設
定することが可能となり、研磨パッド或いは砥石3の場
所による温度調整が可能となり、木目細かく研磨軌跡内
の各部の温度を均一になるように調整することが可能と
なる。
を示したが、場合によってはその代りに、研磨パッド或
いは砥石の表面温度を均一にするなどの目的のため、加
熱機構を設置しても良い。その場合は使用する気体や液
体や冷媒を何れも加熱して使用する。
研磨パッド3(もしくは砥石)の相対運動として、それ
ぞれの回転運動の組合せ運動を示しているが、ウエハホ
ルダ2と研磨パッド3の相対運動としては、それぞれの
運動が、回転運動と揺動の複合運動に対しての回転運
動、直線運動に対しての直線運動、直線運動に対しての
回転運動、回転運動に対しての直線運動、またはランダ
ム運動に対しての回転運動、ランダム運動に対しての直
線運動等またはこれらの組合せが挙げられる。
ば以下のような優れた効果を有する。 研磨パッド或いは砥石の表面を直接冷却(又は加熱)
する構造なので、必要なときに即座にその冷却(又は加
熱)ができて研磨パッド或いは砥石表面の温度上昇や温
度分布の不均一、熱変形を迅速に防止し、良好な研磨性
能が得られるばかりか、定盤等の他の部材を冷却(又は
加熱)する必要がないので冷却(又は加熱)効率が良
い。
それぞれ別々に温度調節するように構成した場合は、研
磨パッド或いは砥石の場所による温度調整が可能とな
り、さらに木目細かく研磨軌跡内の各部の温度を均一に
なるように調整することが可能になる。
部を示す簡略図であり、同図(a)は要部平面図、同図
(b)は同図(a)のA矢視図、同図(c)は同図
(a)のB矢視図である。
部を示す簡略図であり、同図(a)は要部平面図、同図
(b)は同図(a)のC矢視図、同図(c)は同図
(a)のD矢視図である。
部を示す簡略図であり、同図(a)は要部平面図、同図
(b)は同図(a)のE矢視図、同図(c)は同図
(a)のF矢視図である。
構) 16 冷却液体滴下ノズル(冷却液体供給手段/冷却機
構) 17 冷却液体用配管(冷却液体供給手段/冷却機構) 18 冷却液体供給装置(冷却液体供給手段/冷却機
構)
Claims (5)
- 【請求項1】 定盤に取り付けられた研磨パッド或いは
砥石に、ウエハホルダにより保持された被研磨物を押し
付け、双方の相対運動により被研磨物を研磨する構造の
研磨装置において、 前記研磨パッド或いは砥石をその表面側から冷却又は加
熱する機構を備え、前記被研磨物の研磨によって温度変
化した研磨パッド或いは砥石を該機構によって冷却又は
加熱することを特徴とする研磨装置。 - 【請求項2】 前記機構は、研磨パッド或いは砥石の上
方に設けた冷却気体噴出ノズルから該研磨パッド或いは
砥石に向けて所定の温度に調節した気体を噴出する機構
によって構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。 - 【請求項3】 前記冷却気体噴出ノズルは複数であり、
且つ各冷却気体噴出ノズルは各々独立して気体の温度調
節可能な冷却気体供給装置に結合されており、これによ
って研磨パッド或いは砥石表面の各部をそれぞれ別々に
温度調節することを特徴とする請求項2記載の研磨装
置。 - 【請求項4】 前記機構は、研磨パッド或いは砥石の表
面に冷却した液体を供給する冷却液体供給手段によって
構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。 - 【請求項5】 前記冷却液体供給手段は、各々独立して
温度調節可能な液体供給装置から液体を供給するように
構成し、これによって研磨パッド或いは砥石表面の各部
をそれぞれ別々に温度調節することを特徴とする請求項
4記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16249298A JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16249298A JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11347935A true JPH11347935A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15755656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16249298A Pending JPH11347935A (ja) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | 研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11347935A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002017411A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Fine Semitech Co., Ltd. | Polishing apparatus comprising pad and polishing method using the same |
US6402597B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-06-11 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and method |
US6544111B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing table therefor |
KR100721756B1 (ko) | 2006-06-08 | 2007-05-25 | 두산디앤디 주식회사 | 웨이퍼 표면연마장비의 연마패드 온도조절장치 |
JP2009006480A (ja) * | 2008-10-10 | 2009-01-15 | Nikon Corp | 研磨装置 |
US7837534B2 (en) | 2007-06-13 | 2010-11-23 | Ebara Corporation | Apparatus for heating or cooling a polishing surface of a polishing apparatus |
JP2014011408A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
JP2015131361A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 研磨装置および研磨方法 |
KR20200104867A (ko) | 2018-01-12 | 2020-09-04 | 니타 듀폰 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16249298A patent/JPH11347935A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6544111B1 (en) | 1998-01-30 | 2003-04-08 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and polishing table therefor |
US6402597B1 (en) | 1999-05-31 | 2002-06-11 | Ebara Corporation | Polishing apparatus and method |
WO2002017411A1 (en) * | 2000-08-23 | 2002-02-28 | Fine Semitech Co., Ltd. | Polishing apparatus comprising pad and polishing method using the same |
KR100721756B1 (ko) | 2006-06-08 | 2007-05-25 | 두산디앤디 주식회사 | 웨이퍼 표면연마장비의 연마패드 온도조절장치 |
US7837534B2 (en) | 2007-06-13 | 2010-11-23 | Ebara Corporation | Apparatus for heating or cooling a polishing surface of a polishing apparatus |
JP2009006480A (ja) * | 2008-10-10 | 2009-01-15 | Nikon Corp | 研磨装置 |
JP4710952B2 (ja) * | 2008-10-10 | 2011-06-29 | 株式会社ニコン | 研磨装置 |
JP2014011408A (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-20 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法および研磨装置 |
JP2015131361A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | 株式会社東芝 | 研磨装置および研磨方法 |
KR20200104867A (ko) | 2018-01-12 | 2020-09-04 | 니타 듀폰 가부시키가이샤 | 연마 패드 |
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