JP2003324085A - 半導体ウエハの研磨装置および研磨方法 - Google Patents
半導体ウエハの研磨装置および研磨方法Info
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- JP2003324085A JP2003324085A JP2002129589A JP2002129589A JP2003324085A JP 2003324085 A JP2003324085 A JP 2003324085A JP 2002129589 A JP2002129589 A JP 2002129589A JP 2002129589 A JP2002129589 A JP 2002129589A JP 2003324085 A JP2003324085 A JP 2003324085A
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- 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
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- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B57/00—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents
- B24B57/02—Devices for feeding, applying, grading or recovering grinding, polishing or lapping agents for feeding of fluid, sprayed, pulverised, or liquefied grinding, polishing or lapping agents
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨液の使用効率を向上させ、さらに半導体
ウエハを均一かつ良好に研磨することができる研磨装置
および研磨方法を提供する。 【解決手段】 研磨装置は、回転駆動される研磨定盤
と、研磨定盤の表面に取付けられた研磨布２と、研磨布
２上に研磨液７を供給する研磨液供給機構６と、半導体
ウエハを保持するウエハ保持機構４と、研磨布２上に配
置され、研磨液７を通過させるとともに研磨定盤の内方
側に研磨液７を導く溝９ａを有するガイド部材９とを備
える。
ウエハを均一かつ良好に研磨することができる研磨装置
および研磨方法を提供する。 【解決手段】 研磨装置は、回転駆動される研磨定盤
と、研磨定盤の表面に取付けられた研磨布２と、研磨布
２上に研磨液７を供給する研磨液供給機構６と、半導体
ウエハを保持するウエハ保持機構４と、研磨布２上に配
置され、研磨液７を通過させるとともに研磨定盤の内方
側に研磨液７を導く溝９ａを有するガイド部材９とを備
える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ（以
下「ウエハ」と称する）の研磨装置および研磨方法に関
し、より詳しくは、ウエハ保持機構によりウエハを保持
し、回転する研磨定盤表面に取付けた研磨部材上にウエ
ハを圧接させるとともに、研磨部材上に研磨液を供給し
てウエハを研磨する研磨装置および研磨方法に関する。
下「ウエハ」と称する）の研磨装置および研磨方法に関
し、より詳しくは、ウエハ保持機構によりウエハを保持
し、回転する研磨定盤表面に取付けた研磨部材上にウエ
ハを圧接させるとともに、研磨部材上に研磨液を供給し
てウエハを研磨する研磨装置および研磨方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年における半導体の設計ルールの微細
化に伴って、リソグラフィーの解像度を上げる努力がな
されているが、解像度を上げることにより焦点深度、い
わゆるDOF（Depth of Focus）は低下してきている。こ
の改善はレジストの性質改善を待たなければならない
が、このレジスト改善より微細化要求の方が先行してい
るのが現状である。そこで、デバイス構造の高低差をで
きるだけ低減することで、この焦点深度の不足を補い、
微細なパターンを焦点ずれさせずに確実に解像させる方
法が検討されている。
化に伴って、リソグラフィーの解像度を上げる努力がな
されているが、解像度を上げることにより焦点深度、い
わゆるDOF（Depth of Focus）は低下してきている。こ
の改善はレジストの性質改善を待たなければならない
が、このレジスト改善より微細化要求の方が先行してい
るのが現状である。そこで、デバイス構造の高低差をで
きるだけ低減することで、この焦点深度の不足を補い、
微細なパターンを焦点ずれさせずに確実に解像させる方
法が検討されている。
【０００３】デバイス構造の高低差を平坦化する方法と
して、最近では、シリコンウエハの鏡面加工を応用した
化学的機械研磨（CMP: Chemical Mechanical Polishin
g）方法が採用されている。この方法は、デバイス構造
の高低差を平坦化するだけでなく、デバイスの配線工程
において金属微細加工にも採用されており、半導体製造
で広く応用されている。
して、最近では、シリコンウエハの鏡面加工を応用した
化学的機械研磨（CMP: Chemical Mechanical Polishin
g）方法が採用されている。この方法は、デバイス構造
の高低差を平坦化するだけでなく、デバイスの配線工程
において金属微細加工にも採用されており、半導体製造
で広く応用されている。
【０００４】図９，１０は、この化学的機械研磨を行う
ための従来の研磨装置の一例を示す概略図である。
ための従来の研磨装置の一例を示す概略図である。
【０００５】図９，１０に示すように、研磨装置は、回
転軸８を有し表面に研磨布２が接着され平坦面を有する
剛体よりなる研磨定盤１と、回転軸５を有しウエハ３を
保持するウエハ保持機構４と、研磨液７を研磨定盤１中
心付近に供給する研磨液供給機構６から概ね構成されて
いる。
転軸８を有し表面に研磨布２が接着され平坦面を有する
剛体よりなる研磨定盤１と、回転軸５を有しウエハ３を
保持するウエハ保持機構４と、研磨液７を研磨定盤１中
心付近に供給する研磨液供給機構６から概ね構成されて
いる。
【０００６】そして、研磨定盤１と、ウエハ３を保持す
るウエハ保持機構４とを互いに回転させ、研磨液供給機
構６から研磨布２の中央付近に研磨液７を供給して、ウ
エハ３を研磨布２に圧接させてウエハ３の表面を研磨す
る。
るウエハ保持機構４とを互いに回転させ、研磨液供給機
構６から研磨布２の中央付近に研磨液７を供給して、ウ
エハ３を研磨布２に圧接させてウエハ３の表面を研磨す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の研磨装
置では、研磨布２に供給した研磨液７の大半は、研磨定
盤１の遠心力のため、図１０において矢印で示す研磨液
の流れ１０に従って研磨定盤１の外周へ拡散され、研磨
布２の外周部から排出される。
置では、研磨布２に供給した研磨液７の大半は、研磨定
盤１の遠心力のため、図１０において矢印で示す研磨液
の流れ１０に従って研磨定盤１の外周へ拡散され、研磨
布２の外周部から排出される。
【０００８】そのため、実際にウエハ３の研磨に寄与す
る研磨液７の量は僅かであり、高価な研磨液７のほとん
どが使用されることなく、もしくは使用されても１回限
りでそのまま排出され廃液として処理されてしまう。し
たがって、研磨液７の使用効率が悪く、使用コストが高
価になるという問題があった。
る研磨液７の量は僅かであり、高価な研磨液７のほとん
どが使用されることなく、もしくは使用されても１回限
りでそのまま排出され廃液として処理されてしまう。し
たがって、研磨液７の使用効率が悪く、使用コストが高
価になるという問題があった。
【０００９】また、研磨液７の使用量を最小限に管理し
たとしても、ウエハ３の研磨面を均一に研磨するには、
研磨布２上に研磨液を均一に分散させるだけの供給量が
どうしても必要である。このことから、研磨工程の加工
コストを低下させるには限度があった。
たとしても、ウエハ３の研磨面を均一に研磨するには、
研磨布２上に研磨液を均一に分散させるだけの供給量が
どうしても必要である。このことから、研磨工程の加工
コストを低下させるには限度があった。
【００１０】これを解決する方法として、特開平７−１
５６０６３号公報では、研磨布の直上に、遠心力により
広がりながら流過する研磨布表面上の研磨液流を研磨布
中央部に還流させる還流部材を固定配置している。
５６０６３号公報では、研磨布の直上に、遠心力により
広がりながら流過する研磨布表面上の研磨液流を研磨布
中央部に還流させる還流部材を固定配置している。
【００１１】しかし、この方法では、還流した研磨液を
還流部材によって研磨布の中央部に全て還流してしまう
ため、研磨布２上で研磨液の分散の不均一が生じる。そ
のため、ウエハの研磨面を良好に均一研磨することがで
きない。
還流部材によって研磨布の中央部に全て還流してしまう
ため、研磨布２上で研磨液の分散の不均一が生じる。そ
のため、ウエハの研磨面を良好に均一研磨することがで
きない。
【００１２】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、研磨液の使用効率を向
上させ、さらに半導体ウエハを均一かつ良好に研磨する
ことができる研磨装置および研磨方法を提供することに
ある。
されたものであり、その目的は、研磨液の使用効率を向
上させ、さらに半導体ウエハを均一かつ良好に研磨する
ことができる研磨装置および研磨方法を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体ウエ
ハの研磨装置は、回転駆動される研磨定盤と、研磨定盤
の表面に取付けられた研磨部材と、研磨部材上に研磨液
を供給する研磨液供給機構と、研磨部材上で半導体ウエ
ハを保持するウエハ保持機構と、研磨部材上に配置さ
れ、研磨液を通過させるとともに研磨定盤の内方側に研
磨液を導く溝を有するガイド部材とを備える。
ハの研磨装置は、回転駆動される研磨定盤と、研磨定盤
の表面に取付けられた研磨部材と、研磨部材上に研磨液
を供給する研磨液供給機構と、研磨部材上で半導体ウエ
ハを保持するウエハ保持機構と、研磨部材上に配置さ
れ、研磨液を通過させるとともに研磨定盤の内方側に研
磨液を導く溝を有するガイド部材とを備える。
【００１４】上記のようなガイド部材を研磨部材上に設
置することにより、該ガイド部材に設けた溝を通過した
後の研磨液を、研磨定盤の内方側に導くことができる。
したがって、ガイド部材を通過後に研磨定盤の外周から
排出される研磨液の量を減じることができ、ガイド部材
通過後の研磨液の多くを研磨部材上に残すことができ
る。
置することにより、該ガイド部材に設けた溝を通過した
後の研磨液を、研磨定盤の内方側に導くことができる。
したがって、ガイド部材を通過後に研磨定盤の外周から
排出される研磨液の量を減じることができ、ガイド部材
通過後の研磨液の多くを研磨部材上に残すことができ
る。
【００１５】上記溝を規定するように対向するガイド部
材の壁面の少なくとも一方は、好ましくは、ガイド部材
直下に位置する研磨定盤の外周の接線方向から研磨定盤
の内方側に傾いた方向に延びる。ここで、「研磨定盤の
内方側に傾いた方向」とは、たとえば図４に示すよう
に、研磨定盤の回転方向でもある研磨定盤の外周の接線
方向１２から研磨定盤の内方側に傾いた斜め方向１１の
ことをいう。
材の壁面の少なくとも一方は、好ましくは、ガイド部材
直下に位置する研磨定盤の外周の接線方向から研磨定盤
の内方側に傾いた方向に延びる。ここで、「研磨定盤の
内方側に傾いた方向」とは、たとえば図４に示すよう
に、研磨定盤の回転方向でもある研磨定盤の外周の接線
方向１２から研磨定盤の内方側に傾いた斜め方向１１の
ことをいう。
【００１６】上記溝は、半導体ウエハ側に位置する第１
開口と、半導体ウエハから離れた側に位置する第２開口
とを有する。この場合、第１開口の開口幅を、第２開口
の開口幅よりも広くすることが好ましい。また、上記ガ
イド部材において研磨定盤の中央部上に位置する部分に
溝を設けることなく、研磨定盤の外周部近傍上に位置す
る部分に上記溝を設けてもよい。また、上記溝を複数設
けた場合、上記溝の開口幅を研磨定盤の外周に近づくに
つれて広くすることが好ましい。
開口と、半導体ウエハから離れた側に位置する第２開口
とを有する。この場合、第１開口の開口幅を、第２開口
の開口幅よりも広くすることが好ましい。また、上記ガ
イド部材において研磨定盤の中央部上に位置する部分に
溝を設けることなく、研磨定盤の外周部近傍上に位置す
る部分に上記溝を設けてもよい。また、上記溝を複数設
けた場合、上記溝の開口幅を研磨定盤の外周に近づくに
つれて広くすることが好ましい。
【００１７】本発明に係る半導体ウエハの研磨方法は、
回転する研磨定盤表面に取付けた研磨部材上に半導体ウ
エハを圧接させるとともに、研磨部材上に研磨液を供給
して半導体ウエハを研磨する研磨方法であって、研磨部
材上にガイド部材を配置し、該ガイド部材によって研磨
液を半導体ウエハ側に向けて導く一方で研磨液にガイド
部材を通過させ、ガイド部材を通過した研磨液を研磨定
盤の内方側に導きながら半導体ウエハを研磨することを
特徴とする。
回転する研磨定盤表面に取付けた研磨部材上に半導体ウ
エハを圧接させるとともに、研磨部材上に研磨液を供給
して半導体ウエハを研磨する研磨方法であって、研磨部
材上にガイド部材を配置し、該ガイド部材によって研磨
液を半導体ウエハ側に向けて導く一方で研磨液にガイド
部材を通過させ、ガイド部材を通過した研磨液を研磨定
盤の内方側に導きながら半導体ウエハを研磨することを
特徴とする。
【００１８】このようにガイド部材によって研磨液を半
導体ウエハ側に向けて導く一方でガイド部材を通過した
研磨液を研磨定盤の内方側に導いているので、半導体ウ
エハに効率的に研磨液を供給できるとともに、ガイド部
材の通過後の研磨液の多くを研磨部材上に残すことがで
きる。
導体ウエハ側に向けて導く一方でガイド部材を通過した
研磨液を研磨定盤の内方側に導いているので、半導体ウ
エハに効率的に研磨液を供給できるとともに、ガイド部
材の通過後の研磨液の多くを研磨部材上に残すことがで
きる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図８を用いて、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００２０】実施の形態１．まず図１、図４および図５
を用いて、本発明の実施の形態１における研磨装置およ
び研磨方法について説明する。
を用いて、本発明の実施の形態１における研磨装置およ
び研磨方法について説明する。
【００２１】図１に示すように、本実施の形態１におけ
る研磨装置は、表面に研磨部材である研磨布２が接着さ
れた研磨定盤と、ウエハを保持し回転軸５を有するウエ
ハ保持機構４と、研磨液７を研磨定盤中心付近上に供給
する研磨液供給機構６と、ガイド部材（集散部材）９と
を備える。なお、図１では、研磨定盤と、これを回転駆
動する回転軸と、ウエハとを図示していないが、これら
の形状は、図９の場合と同形状である。
る研磨装置は、表面に研磨部材である研磨布２が接着さ
れた研磨定盤と、ウエハを保持し回転軸５を有するウエ
ハ保持機構４と、研磨液７を研磨定盤中心付近上に供給
する研磨液供給機構６と、ガイド部材（集散部材）９と
を備える。なお、図１では、研磨定盤と、これを回転駆
動する回転軸と、ウエハとを図示していないが、これら
の形状は、図９の場合と同形状である。
【００２２】ガイド部材９は、研磨布２上に設置され、
研磨液を通過させるとともに研磨定盤の内方側に研磨液
を導く複数の溝９ａを有する。また、ガイド部材９は、
図１に示す例では、矩形の平面形状を有する板状部材で
構成される。溝９ａは、たとえばスリット状の凹部であ
ればよく、ガイド部材９の一方の側面から他方の側面に
達する。該溝９ａは、斜め方向に延在するように設けら
れる。
研磨液を通過させるとともに研磨定盤の内方側に研磨液
を導く複数の溝９ａを有する。また、ガイド部材９は、
図１に示す例では、矩形の平面形状を有する板状部材で
構成される。溝９ａは、たとえばスリット状の凹部であ
ればよく、ガイド部材９の一方の側面から他方の側面に
達する。該溝９ａは、斜め方向に延在するように設けら
れる。
【００２３】なお、ガイド部材９内を研磨液が通過でき
るものであれば、溝９ａ以外の貫通孔や、任意形状の凹
部等を採用することができる。この貫通孔等は、溝９ａ
と同等の機能を有する限り、溝９ａと等価なものである
と解釈されるべきである。
るものであれば、溝９ａ以外の貫通孔や、任意形状の凹
部等を採用することができる。この貫通孔等は、溝９ａ
と同等の機能を有する限り、溝９ａと等価なものである
と解釈されるべきである。
【００２４】図５に、本実施の形態１におけるガイド部
材９を溝９ａ側から見た平面図を示す。図５に示すよう
に、複数の溝９ａが、間隔Ｌ２をあけて互いに平行に設
けられている。溝９ａは、ウエハ側に位置する開口９ａ
１と、ウエハと離れた側に位置する開口９ａ２とを有す
る。図５に示す例では、開口９ａ１の幅Ｌ１と、開口９
ａ２の幅Ｌ１とが等しくなっている。
材９を溝９ａ側から見た平面図を示す。図５に示すよう
に、複数の溝９ａが、間隔Ｌ２をあけて互いに平行に設
けられている。溝９ａは、ウエハ側に位置する開口９ａ
１と、ウエハと離れた側に位置する開口９ａ２とを有す
る。図５に示す例では、開口９ａ１の幅Ｌ１と、開口９
ａ２の幅Ｌ１とが等しくなっている。
【００２５】この溝９ａは、図４に示すように、研磨定
盤の外周の接線方向１２に対し、研磨定盤の内方側に所
定角度傾斜いた斜め方向１１に延びる。ここで、接線方
向１２とは、図４に示すようにガイド部材９の直下に位
置する研磨定盤の外周の接線と平行な方向であって、ガ
イド部材９の長手方向の中心線（図４において１点鎖線
で示す）と直交する方向である。
盤の外周の接線方向１２に対し、研磨定盤の内方側に所
定角度傾斜いた斜め方向１１に延びる。ここで、接線方
向１２とは、図４に示すようにガイド部材９の直下に位
置する研磨定盤の外周の接線と平行な方向であって、ガ
イド部材９の長手方向の中心線（図４において１点鎖線
で示す）と直交する方向である。
【００２６】上記のような斜め方向１１に溝９ａを延在
させることにより、この溝９ａ内を通ってガイド部材９
を通過した研磨液７を研磨定盤の内方側に導くことがで
き、ガイド部材９を通過した研磨液７の多くを、研磨定
盤上に残すことができる。
させることにより、この溝９ａ内を通ってガイド部材９
を通過した研磨液７を研磨定盤の内方側に導くことがで
き、ガイド部材９を通過した研磨液７の多くを、研磨定
盤上に残すことができる。
【００２７】それにより、ウエハの研磨に寄与する研磨
液７の寄与率が増大し、研磨液７を多量に供給したとき
と同様の効果を得ることができる。その結果、研磨液７
の使用効率を向上することができ、研磨液７の消費量の
削減が可能となる。
液７の寄与率が増大し、研磨液７を多量に供給したとき
と同様の効果を得ることができる。その結果、研磨液７
の使用効率を向上することができ、研磨液７の消費量の
削減が可能となる。
【００２８】また、溝９ａを設けることにより、ガイド
部材９の後方側（研磨定盤の回転方向の前方側）に研磨
液７を供給できるとともに、ガイド部材９を通過した研
磨液７を研磨布２上に均一に分散することができる。し
たがって、ウエハを均一かつ良好に研磨することができ
る。
部材９の後方側（研磨定盤の回転方向の前方側）に研磨
液７を供給できるとともに、ガイド部材９を通過した研
磨液７を研磨布２上に均一に分散することができる。し
たがって、ウエハを均一かつ良好に研磨することができ
る。
【００２９】さらに、図１に示すように溝９ａを等間隔
で多数設けることにより、研磨液７を研磨布２上により
効果的に均一に分散することができ、ウエハを均一かつ
良好に研磨することができる。
で多数設けることにより、研磨液７を研磨布２上により
効果的に均一に分散することができ、ウエハを均一かつ
良好に研磨することができる。
【００３０】なお、溝９ａを規定するように対向するガ
イド部材９の壁面の少なくとも一方を、図４に示す斜め
方向１１に延在させれば、研磨液７を研磨定盤の外周よ
りも内側に導くことができる。特に、研磨定盤の外周側
に位置する壁面を図４に示す斜め方向１１に延在させる
ことが好ましい。また、斜め方向１１と接線方向１２間
の角度は、鋭角であれば任意に設定可能である。
イド部材９の壁面の少なくとも一方を、図４に示す斜め
方向１１に延在させれば、研磨液７を研磨定盤の外周よ
りも内側に導くことができる。特に、研磨定盤の外周側
に位置する壁面を図４に示す斜め方向１１に延在させる
ことが好ましい。また、斜め方向１１と接線方向１２間
の角度は、鋭角であれば任意に設定可能である。
【００３１】次に、本発明の研磨方法について説明す
る。まず、図示しない回転軸を回転させて矢印にしたが
って研磨定盤を時計回りに回転駆動し、回転軸５を回転
させてウエハを保持するウエハ保持機構４を同方向に回
転させる。そして、研磨液供給機構６から研磨布２の中
央付近に研磨液７を供給し、上述のガイド部材９を、図
示しない固定部材を介して研磨布２上の所定位置に固定
し、ウエハを研磨布２に圧接させてウエハを研磨する。
る。まず、図示しない回転軸を回転させて矢印にしたが
って研磨定盤を時計回りに回転駆動し、回転軸５を回転
させてウエハを保持するウエハ保持機構４を同方向に回
転させる。そして、研磨液供給機構６から研磨布２の中
央付近に研磨液７を供給し、上述のガイド部材９を、図
示しない固定部材を介して研磨布２上の所定位置に固定
し、ウエハを研磨布２に圧接させてウエハを研磨する。
【００３２】このとき、研磨に寄与しない研磨液７と研
磨に寄与した研磨液７は、ともに研磨定盤の遠心力で研
磨布２の外周側へ拡散される。そして、拡散した研磨液
７の一部はガイド部材９の片面（ウエハ側の側面）に衝
突してウエハ側（図１ではウエハ保持機構４側）に導か
れる。残りの研磨液７の多くは、ガイド部材９の溝９ａ
に沿ってガイド部材９内を通過し、研磨定盤の内方側部
分上に位置する研磨布２上に導かれる。このようにガイ
ド部材９内を通過した研磨液７は、ガイド部材９の後方
側（ウエハ設置側と反対側）において均一に分散され
る。したがって、研磨定盤の外周から排出される研磨液
７の量を減じることができるとともに、研磨液７を研磨
布２上に再度分散させることができる。その結果、研磨
布２上に供給された研磨液７の使用効率が向上するとと
もに、ウエハの研磨を良好かつ均一に研磨することがで
きる。
磨に寄与した研磨液７は、ともに研磨定盤の遠心力で研
磨布２の外周側へ拡散される。そして、拡散した研磨液
７の一部はガイド部材９の片面（ウエハ側の側面）に衝
突してウエハ側（図１ではウエハ保持機構４側）に導か
れる。残りの研磨液７の多くは、ガイド部材９の溝９ａ
に沿ってガイド部材９内を通過し、研磨定盤の内方側部
分上に位置する研磨布２上に導かれる。このようにガイ
ド部材９内を通過した研磨液７は、ガイド部材９の後方
側（ウエハ設置側と反対側）において均一に分散され
る。したがって、研磨定盤の外周から排出される研磨液
７の量を減じることができるとともに、研磨液７を研磨
布２上に再度分散させることができる。その結果、研磨
布２上に供給された研磨液７の使用効率が向上するとと
もに、ウエハの研磨を良好かつ均一に研磨することがで
きる。
【００３３】なお、所望により、図１においてウエハを
回転させずに研磨してもよい。またウエハ保持機構４を
遥動しながら研磨してもよい。
回転させずに研磨してもよい。またウエハ保持機構４を
遥動しながら研磨してもよい。
【００３４】実施の形態２．次に、本発明の実施の形態
２について図２および図６を用いて説明する。図２およ
び図６に示すように、本実施の形態２では、ガイド部材
９における溝９ａの形状が実施の形態１とは異なってい
る。それ以外の構成は実施の形態１と同様である。
２について図２および図６を用いて説明する。図２およ
び図６に示すように、本実施の形態２では、ガイド部材
９における溝９ａの形状が実施の形態１とは異なってい
る。それ以外の構成は実施の形態１と同様である。
【００３５】図６に示すように、溝９ａは、ウエハ側に
位置する第１開口９ａ１と、ウエハから離れた側に位置
する第２開口９ａ２とを有する。そして、本実施の形態
２では、第１開口９ａ１の開口幅Ｌ１２を、第２開口９
ａ２の開口幅Ｌ１１よりも広くしている。それにより、
より多くの研磨液７をガイド部材９の溝９ａに受け入れ
ることができ、研磨液７にガイド部材９を通過させるこ
とができる。
位置する第１開口９ａ１と、ウエハから離れた側に位置
する第２開口９ａ２とを有する。そして、本実施の形態
２では、第１開口９ａ１の開口幅Ｌ１２を、第２開口９
ａ２の開口幅Ｌ１１よりも広くしている。それにより、
より多くの研磨液７をガイド部材９の溝９ａに受け入れ
ることができ、研磨液７にガイド部材９を通過させるこ
とができる。
【００３６】また、溝９ａにおいて、ガイド部材９の長
手方向における端部側、すなわち研磨定盤の外周側に位
置する外側壁面を、図４に示す斜め方向１１に延在さ
せ、溝９ａにおいて外側壁面と対向する内側壁面を、図
４に示す接線方向１２に延在させている。このように溝
９ａの外側壁面を、接線方向１２に対し斜め方向に延在
させることにより、研磨液７を研磨定盤の外周側から内
方に導くことができる。
手方向における端部側、すなわち研磨定盤の外周側に位
置する外側壁面を、図４に示す斜め方向１１に延在さ
せ、溝９ａにおいて外側壁面と対向する内側壁面を、図
４に示す接線方向１２に延在させている。このように溝
９ａの外側壁面を、接線方向１２に対し斜め方向に延在
させることにより、研磨液７を研磨定盤の外周側から内
方に導くことができる。
【００３７】実施の形態３．次に、本発明の実施の形態
３について図３および図７を用いて説明する。図３およ
び図７に示すように、本実施の形態２では、ガイド部材
９における溝９ａの形状および形成位置が実施の形態１
とは異なっている。それ以外の構成は実施の形態１と同
様である。
３について図３および図７を用いて説明する。図３およ
び図７に示すように、本実施の形態２では、ガイド部材
９における溝９ａの形状および形成位置が実施の形態１
とは異なっている。それ以外の構成は実施の形態１と同
様である。
【００３８】図３に示すように、本実施の形態３では、
ガイド部材９において研磨定盤の中央部上に位置する部
分（図７においてＬ３４とＬ４０で示す長さの部分）に
溝９ａを設けていない。このガイド部材９の中央部によ
り、研磨定盤の中央部上に供給された研磨液７をウエハ
側に導くことができる。
ガイド部材９において研磨定盤の中央部上に位置する部
分（図７においてＬ３４とＬ４０で示す長さの部分）に
溝９ａを設けていない。このガイド部材９の中央部によ
り、研磨定盤の中央部上に供給された研磨液７をウエハ
側に導くことができる。
【００３９】他方、ガイド部材９において研磨定盤の外
周部近傍上に位置する部分に溝９ａを設けている。図７
に示すように、本実施の形態３では、溝９ａのウエハ側
に位置する第１開口９ａ１の開口幅Ｌ３１，Ｌ３２を、
ウエハから離れた側に位置する第２開口９ａ２の開口幅
Ｌ３５，Ｌ３７よりも広くしている。この場合にも、よ
り多くの研磨液７をガイド部材９の溝９ａに受け入れる
ことができ、研磨液７にガイド部材９を通過させること
ができる。
周部近傍上に位置する部分に溝９ａを設けている。図７
に示すように、本実施の形態３では、溝９ａのウエハ側
に位置する第１開口９ａ１の開口幅Ｌ３１，Ｌ３２を、
ウエハから離れた側に位置する第２開口９ａ２の開口幅
Ｌ３５，Ｌ３７よりも広くしている。この場合にも、よ
り多くの研磨液７をガイド部材９の溝９ａに受け入れる
ことができ、研磨液７にガイド部材９を通過させること
ができる。
【００４０】また、ウエハ側に位置する第１開口９ａ１
の開口幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を研磨定盤の外周に近
づくにつれて広くし、ウエハから離れた側に位置する第
２開口９ａ２の開口幅Ｌ３５，Ｌ３７，Ｌ３９も、研磨
定盤の外周に近づくにつれて広くしている。それによ
り、研磨定盤の外周近傍の研磨液７を、重点的に研磨定
盤の内方側に導くことができる。
の開口幅Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ３３を研磨定盤の外周に近
づくにつれて広くし、ウエハから離れた側に位置する第
２開口９ａ２の開口幅Ｌ３５，Ｌ３７，Ｌ３９も、研磨
定盤の外周に近づくにつれて広くしている。それによ
り、研磨定盤の外周近傍の研磨液７を、重点的に研磨定
盤の内方側に導くことができる。
【００４１】なお、図７の例では、第２開口９ａ２間の
間隔Ｌ３６，Ｌ３８も、研磨定盤の外周に近づくにつれ
て広くしている。また、ガイド部材９の中心に関し対称
位置に、同形状の溝９ａを形成している。また、図７に
おいて、Ｌ３４，Ｌ４０は、ガイド部材９の長手方向中
央部から、ガイド部材９において最も中央側に位置する
溝９ａまでの長さを表している。
間隔Ｌ３６，Ｌ３８も、研磨定盤の外周に近づくにつれ
て広くしている。また、ガイド部材９の中心に関し対称
位置に、同形状の溝９ａを形成している。また、図７に
おいて、Ｌ３４，Ｌ４０は、ガイド部材９の長手方向中
央部から、ガイド部材９において最も中央側に位置する
溝９ａまでの長さを表している。
【００４２】次に、図８を用いて、本実施の形態３にお
けるガイド部材９の変形例について説明する。図８に示
すように、ガイド部材９においてウエハ近傍に配置され
る部分に本実施の形態３と同形状の溝９ａを形成し、ガ
イド部材９においてウエハから離れた位置に配置される
部分に実施の形態２と同形状の溝９ａを形成してもよ
い。つまり、上述の各実施の形態における特徴を適宜組
合せてもよい。
けるガイド部材９の変形例について説明する。図８に示
すように、ガイド部材９においてウエハ近傍に配置され
る部分に本実施の形態３と同形状の溝９ａを形成し、ガ
イド部材９においてウエハから離れた位置に配置される
部分に実施の形態２と同形状の溝９ａを形成してもよ
い。つまり、上述の各実施の形態における特徴を適宜組
合せてもよい。
【００４３】以上のように本発明の実施の形態について
説明を行なったが、今回開示した実施の形態はすべての
点で例示であって制限的なものではないと考えられるべ
きである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべ
ての変更が含まれる。
説明を行なったが、今回開示した実施の形態はすべての
点で例示であって制限的なものではないと考えられるべ
きである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示さ
れ、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべ
ての変更が含まれる。
【００４４】
【発明の効果】本発明の研磨装置および研磨方法によれ
ば、ガイド部材を通過後の研磨液を研磨部材上に多く残
すことができるので、ウエハの研磨に寄与する研磨液の
寄与率が増大し、研磨液を多量に供給したときと同様の
効果を得ることができる。したがって、研磨液の使用効
率を向上することができ、研磨液の消費量の削減が可能
となる。また、ガイド部材を通過した研磨液を再び研磨
部材上に均一に分散することができるので、ウエハを均
一かつ良好に研磨することができる。
ば、ガイド部材を通過後の研磨液を研磨部材上に多く残
すことができるので、ウエハの研磨に寄与する研磨液の
寄与率が増大し、研磨液を多量に供給したときと同様の
効果を得ることができる。したがって、研磨液の使用効
率を向上することができ、研磨液の消費量の削減が可能
となる。また、ガイド部材を通過した研磨液を再び研磨
部材上に均一に分散することができるので、ウエハを均
一かつ良好に研磨することができる。
【００４５】ガイド部材の溝を規定するように対向する
ガイド部材の壁面の少なくとも一方を、ガイド部材直下
に位置する研磨定盤の外周の接線方向に対し研磨定盤の
内方側に傾いた方向（たとえば図４における斜め方向１
１）に延在させた場合には、該溝を通過した後の研磨液
を、研磨定盤の内側に導くことができる。
ガイド部材の壁面の少なくとも一方を、ガイド部材直下
に位置する研磨定盤の外周の接線方向に対し研磨定盤の
内方側に傾いた方向（たとえば図４における斜め方向１
１）に延在させた場合には、該溝を通過した後の研磨液
を、研磨定盤の内側に導くことができる。
【００４６】また、上記溝における半導体ウエハ側に位
置する第１開口の開口幅を、半導体ウエハから離れた側
に位置する第２開口の開口幅よりも広くした場合には、
多くの研磨液をガイド部材の溝内に受け入れることがで
きる。したがって、より多くの研磨液を研磨定盤の内側
に導くことができる。
置する第１開口の開口幅を、半導体ウエハから離れた側
に位置する第２開口の開口幅よりも広くした場合には、
多くの研磨液をガイド部材の溝内に受け入れることがで
きる。したがって、より多くの研磨液を研磨定盤の内側
に導くことができる。
【００４７】上記ガイド部材において研磨定盤の中央部
上に位置する部分に溝を設けることなく、研磨定盤の外
周部近傍上に位置する部分に上記溝を設けた場合には、
ガイド部材における溝を設けていない部分によって半導
体ウエハ側に研磨液を導きながら、研磨定盤の外周部近
傍上に存在する研磨液を研磨定盤の内側に導くことがで
きる。
上に位置する部分に溝を設けることなく、研磨定盤の外
周部近傍上に位置する部分に上記溝を設けた場合には、
ガイド部材における溝を設けていない部分によって半導
体ウエハ側に研磨液を導きながら、研磨定盤の外周部近
傍上に存在する研磨液を研磨定盤の内側に導くことがで
きる。
【００４８】ガイド部材に上記溝を複数設け、半導体ウ
エハ側に位置する該溝の開口幅を研磨定盤の外周に近づ
くにつれて広くした場合、研磨定盤の外周近傍上に存在
する研磨液を、効率的に研磨定盤の内側に導くことがで
きる。
エハ側に位置する該溝の開口幅を研磨定盤の外周に近づ
くにつれて広くした場合、研磨定盤の外周近傍上に存在
する研磨液を、効率的に研磨定盤の内側に導くことがで
きる。
【図１】 本発明の実施の形態１における研磨装置の平
面図である。
面図である。
【図２】 本発明の実施の形態２における研磨装置の平
面図である。
面図である。
【図３】 本発明の実施の形態３における研磨装置の平
面図である。
面図である。
【図４】 本発明のガイド部材における溝の設計思想を
説明するための概念図である。
説明するための概念図である。
【図５】 本発明のガイド部材の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図６】 本発明のガイド部材の他の例を示す平面図で
ある。
ある。
【図７】 本発明のガイド部材のさらに他の例を示す平
面図である。
面図である。
【図８】 本発明のガイド部材のさらに他の例を示す平
面図である。
面図である。
【図９】 従来の研磨装置の斜視図である。
【図１０】 従来の研磨装置の平面図である。
１ 研磨定盤、２ 研磨布（研磨部材）、３ ウエハ、
４ ウエハ保持機構、５，８ 回転軸、６ 研磨液供給
機構、７ 研磨液、９ ガイド部材、９ａ 溝、９ａ１
第１開口、９ａ２ 第２開口、１０ 研磨液の流れ、
１１ 斜め方向、１２ 接線方向。
４ ウエハ保持機構、５，８ 回転軸、６ 研磨液供給
機構、７ 研磨液、９ ガイド部材、９ａ 溝、９ａ１
第１開口、９ａ２ 第２開口、１０ 研磨液の流れ、
１１ 斜め方向、１２ 接線方向。
Claims (6)
- 【請求項１】 回転駆動される研磨定盤と、 前記研磨定盤の表面に取付けられた研磨部材と、 前記研磨部材上に研磨液を供給する研磨液供給機構と、 前記研磨部材上で半導体ウエハを保持するウエハ保持機
構と、 前記研磨部材上に配置され、前記研磨液を通過させると
ともに前記研磨定盤の内方側に前記研磨液を導く溝を有
するガイド部材と、を備えた半導体ウエハの研磨装置。 - 【請求項２】 前記溝を規定するように対向する前記ガ
イド部材の壁面の少なくとも一方は、前記ガイド部材直
下に位置する前記研磨定盤の外周の接線方向から前記研
磨定盤の内方側に傾いた方向に延びる、請求項１に記載
の半導体ウエハの研磨装置。 - 【請求項３】 前記溝は、前記半導体ウエハ側に位置す
る第１開口と、前記半導体ウエハから離れた側に位置す
る第２開口とを有し、 前記第１開口の開口幅を、前記第２開口の開口幅よりも
広くした、請求項１または請求項２に記載の半導体ウエ
ハの研磨装置。 - 【請求項４】 前記ガイド部材において前記研磨定盤の
中央部上に位置する部分に前記溝を設けることなく、前
記研磨定盤の外周部近傍上に位置する部分に前記溝を設
けた、請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体
ウエハの研磨装置。 - 【請求項５】 前記溝を複数設け、前記溝の開口幅を前
記研磨定盤の外周に近づくにつれて広くした、請求項１
から請求項４のいずれかに記載の半導体ウエハの研磨装
置。 - 【請求項６】 回転する研磨定盤表面に取付けた研磨部
材上に半導体ウエハを圧接させるとともに、前記研磨部
材上に研磨液を供給して前記半導体ウエハを研磨する研
磨方法であって、 前記研磨部材上にガイド部材を配置し、該ガイド部材に
よって前記研磨液を前記半導体ウエハ側に向けて導く一
方で前記研磨液に前記ガイド部材を通過させ、前記ガイ
ド部材を通過した前記研磨液を前記研磨定盤の内方側に
導きながら前記半導体ウエハを研磨することを特徴とす
る半導体ウエハの研磨方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129589A JP2003324085A (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 半導体ウエハの研磨装置および研磨方法 |
| US10/272,947 US20030207654A1 (en) | 2002-05-01 | 2002-10-18 | Polishing device and polishing method for semiconductor wafer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002129589A JP2003324085A (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 半導体ウエハの研磨装置および研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003324085A true JP2003324085A (ja) | 2003-11-14 |
Family
ID=29267688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002129589A Withdrawn JP2003324085A (ja) | 2002-05-01 | 2002-05-01 | 半導体ウエハの研磨装置および研磨方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030207654A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003324085A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019029562A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102880334B1 (ko) * | 2021-11-26 | 2025-10-31 | 삼성전자주식회사 | 웨이퍼 연마 장치 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07237120A (ja) * | 1994-02-22 | 1995-09-12 | Nec Corp | ウェーハ研磨装置 |
| US5597346A (en) * | 1995-03-09 | 1997-01-28 | Texas Instruments Incorporated | Method and apparatus for holding a semiconductor wafer during a chemical mechanical polish (CMP) process |
| KR970018240A (ko) * | 1995-09-08 | 1997-04-30 | 모리시다 요이치 | 반도체 기판의 연마방법 및 그 장치 |
| US6135865A (en) * | 1998-08-31 | 2000-10-24 | International Business Machines Corporation | CMP apparatus with built-in slurry distribution and removal |
| US6429131B2 (en) * | 1999-03-18 | 2002-08-06 | Infineon Technologies Ag | CMP uniformity |
| US6238271B1 (en) * | 1999-04-30 | 2001-05-29 | Speed Fam-Ipec Corp. | Methods and apparatus for improved polishing of workpieces |
| US6458020B1 (en) * | 2001-11-16 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Slurry recirculation in chemical mechanical polishing |
-
2002
- 2002-05-01 JP JP2002129589A patent/JP2003324085A/ja not_active Withdrawn
- 2002-10-18 US US10/272,947 patent/US20030207654A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019029562A (ja) * | 2017-08-01 | 2019-02-21 | 株式会社荏原製作所 | 基板処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030207654A1 (en) | 2003-11-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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