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JP2004017214A - Pad conditioning device, pad conditioning method, and polishing device - Google Patents

Pad conditioning device, pad conditioning method, and polishing device Download PDF

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JP2004017214A
JP2004017214A JP2002175590A JP2002175590A JP2004017214A JP 2004017214 A JP2004017214 A JP 2004017214A JP 2002175590 A JP2002175590 A JP 2002175590A JP 2002175590 A JP2002175590 A JP 2002175590A JP 2004017214 A JP2004017214 A JP 2004017214A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pad
polishing
polishing pad
conditioning
dresser
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002175590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Kinoshita
木下 修
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Seimitsu Co Ltd filed Critical Tokyo Seimitsu Co Ltd
Priority to JP2002175590A priority Critical patent/JP2004017214A/en
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  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pad conditioning device, a pad conditioning method and a polishing device wherein polishing characteristics is stabilized without polishing dummy wafer after replacing a polishing pad, and deterioration of section shape of the polishing pad is controlled even if the number of polished wafers increases. <P>SOLUTION: A pad conditioning device 20 setting and conditioning a polishing pad 12 is composed of a pad dresser 23 performing dressing of the polishing pad 12 and a dedicated dummy polishing article 24 conditioning the polishing pad 12 by being pressed on the polishing pad 12 to be polished instead of a dummy wafer. Setting and conditioning of the polishing pad 12 can be performed without using expensive dummy wafer by pressing the pad conditioning device 20 on the polishing pads 12 independently. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は研磨装置の研磨パッドの目立てや目慣らしを行うパッドコンディショニングに関し、 特に化学的機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing )によるウエーハ研磨装置における研磨パッドのパッドコンディショニングに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体技術の発展により、デザインルールの微細化、多層配線化が進み、またコスト低減を進める上においてウエーハの大口径化も進行してきている。このようなデザインルールの微細化により、リソグラフィー工程におけるステッパーの焦点深度が益々浅くなり、ウエーハ表面の微細な凹凸によって規定の配線幅が正確に得られなくなってきた。
【0003】
このため、各配線層毎に表面の平坦化処理が行われるようになってきた。この平坦化処理には化学的機械研磨(CMP)装置が用いられている。これは微細砥粒と薬剤の混入したスラリをかけながら、平坦化するウエーハの表面を回転する研磨布(研磨パッド)に押付けて、化学的作用と機械的作用との複合作用でウエーハを研磨するもので、特にCu配線やWプラグ等の金属膜の平坦化に多く用いられている。
【0004】
この半導体デバイスウエーハの研磨において、研磨パッドを目立てするために用いられるドレッシング工具(ドレッサ)は、SUSなどの金属材料にダイヤモンドを電着したダイヤモンドドレッサが使用されている。このダイヤモンドドレッサの製造方法としては、特開平10−15819号公報に記載された方法等がある。この方法では、ドレッサ基材にダイヤモンド砥粒1層分をニッケル等の金属メッキで仮止めし、次に浮石と呼ばれているダイヤモンド砥粒を除去した後に、ダイヤモンド砥粒を完全に埋め込むまでメッキを行い、その後石出し加工を行って砥粒先端を露出させる。このようにして作られたダイヤモンドドレッサは、砥粒先端がほぼ同じ高さにそろった形になる。
【0005】
このドレッサを目詰まりした研磨パッドに押付けて動作させ、研磨パッドの表面を薄く削り取りパッド表面を新しい表面にすることで、研磨パッドのスラリ保持性を維持し、安定した研磨性能を得ることを可能にしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ドレッサによる目立てだけでは研磨特性を安定化させることができず、被研磨膜を成膜したウエーハ(ダミーウエーハ)を研磨して研磨パッドの目慣らしをする必要がある。特に研磨パッドを交換した直後においては、ドレッサによる目立ての後に5〜10枚、場合によっては25枚もの大量なダミーウエーハを流す必要があった。
【0007】
このため、通常研磨パッドの交換立ち上げには、研磨パッドの貼替え時間も含めて1時間程の時間を要していた。また、この目慣らしに用いるダミーウエーハは高価なものであり、従来は、研磨パッドの交換立ち上げのために多大な費用と時間を要していた。
【0008】
また、このようにして立ち上げた研磨パッドであっても、ウエーハの研磨枚数が増加するにつれ研磨パッドのウエーハに接する部分が選択的に削られ、あるいは変形、変質し、研磨パッドの断面形状が経時変化をしてしまうため、研磨特性、特に研磨レートのウエーハ面内均一性の悪化をきたしてしまう。
【0009】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、研磨パッド交換後にダミーウエーハを研磨することなく、研磨特性を安定化させることができ、また、ウエーハ研磨枚数が増加しても研磨パッドの断面形状の悪化を抑制することのできるパッドコンディショニング装置、パッドコンディショニング方法、及び研磨装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング装置において、前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサと、前記パッドコンディショニング装置に専用に設けられるとともに、 前記研磨パッドの目慣らしを行う擬似研磨物と、を有し、前記パッドドレッサ及び擬似研磨物は、夫々独立して前記研磨パッドに押圧されるように構成されていることを特徴としている。
【0011】
請求項1の発明によれば、パッドコンディショニング装置は研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサと、研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有し、夫々独立して前記研磨パッドに押圧されるので、高価なダミーウエーハを用いずに研磨パッドの目立てと目慣らしを行うことができ、研磨パッドの交換立ち上げや、途中段階における研磨パッドの修正立ち上げに要する費用と時間を大幅に削減することができる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、請求項1の発明において、前記擬似研磨物は、被研磨物と同一又は類似の材料からなっていることを特徴としている。
【0013】
請求項2の発明によれば、ダミーウエーハの代わりに用いる擬似研磨物の材質が、被研磨物と同一又は類似であるので、被研磨物が別材質のコンタミによって汚染されることがない。
【0014】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2の発明において、前記パッドドレッサの中心と前記擬似研磨物の中心とが、同心上に配置されていることを特徴としている。
【0015】
請求項3の発明によれば、パッドドレッサと擬似研磨物とが同心上にあるので、夫々を回転させる回転手段を共有することができ、パッドコンディショニング装置の構造を単純化でき、コストも削減できる。
【0016】
請求項4に記載のパッドコンディショニング方法は、少なくとも前記研磨パッド交換後のパッド立ち上げ時、又はウエーハ研磨とウエーハ研磨の間、若しくはウエーハ研磨中に、前記請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のパッドコンディショニング装置を用いて、前記パッドドレッサと前記擬似研磨物の夫々に独立した荷重を付与し、両者同時に、又は夫々単独で、あるいは交互に使用しつつ前記研磨パッドをコンディショニングすることを特徴としている。
【0017】
請求項4の発明によれば、夫々独立して研磨パッドに押圧される研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサと、研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有するパッドコンディショニング装置を用いて、研磨パッドの目立てと目慣らしを行うので、高価なダミーウエーハを用いずに研磨パッドのコンディショニングを行うことができ、研磨パッドの交換立ち上げや、途中段階における研磨パッドの修正立ち上げに要する費用と時間を大幅に削減することができるとともに、研磨パッドの寿命を延長させることができる。
【0018】
請求項5に記載の発明は、スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置において、前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置と、前記研磨パッドの表面プロファイルを測定するパッドプロファイル測定手段と、該パッドプロファイル測定手段によって測定された前記研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御するコントローラと、を有していることを特徴としている。
【0019】
請求項5の発明によれば、研磨パッドの表面プロファイルを測定し、測定データを基にパッドコンディショニング装置の動作を制御するコントローラが設けられているので、研磨パッドの断面状態を良好な形状に保つことができ、研磨特性、特に研磨レートのウエーハ面内均一性を良好に保つことができるとともに、研磨パッドの寿命を延長することができる。
【0020】
請求項6に記載の発明は、スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング方法において、前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置を用いるとともに、前記研磨パッドの表面プロファイルを測定し、測定された前記研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御することを特徴としている。
【0021】
請求項6のパッドコンディショニング方法によれば、研磨パッドの表面プロファイルを測定し、測定された前記研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御するので、研磨パッドの断面状態を良好な形状に保つことができ、研磨特性、特に研磨レートのウエーハ面内均一性を良好に保つことができるとともに、研磨パッドの寿命を延長することができる。
【0022】
請求項7に記載の発明は、スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置において、前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置と、前記擬似研磨物の表面プロファイルを測定する擬似研磨物プロファイル測定手段と、を有していることを特徴としている。
【0023】
請求項7の発明によれば、パッドコンディショニング装置に設けられた擬似研磨物のプロファイルを測定する手段を有しているので、擬似研磨物の取付け状態の良否を判断したり、交換時期を判断したりすることができる。
【0024】
請求項8に記載の発明は、スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング方法において、前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置を用いるとともに、前記擬似研磨物の表面プロファイルを測定し、測定された前記擬似研磨物の表面プロファイルデータによって、前記擬似研磨物の使用可否を判断することを特徴としている。
【0025】
請求項8の発明によれば、擬似研磨物の表面プロファイルを測定し、測定された表面プロファイルデータによって、擬似研磨物の使用可否を判断しているので、擬似研磨物の取付け状態の良否を判断したり、交換時期を判断したりすることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係るパッドコンディショニング装置、パッドコンディショニング方法、及び研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。尚各図において、同一の部材については同一の番号及び符号を付している。
【0027】
図1は、 本発明に係る研磨パッドのパッドコンディショニング装置を備えた研磨装置を示す平面図である。図1に示すように、研磨装置10には、上面に研磨パッド12が貼付された研磨定盤11と、ウエーハWを保持して研磨パッド12に押圧する研磨ヘッド30と、研磨パッド12の上面にスラリを供給するスラリーノズル13と、同じく研磨パッド12の上面に純水を供給する純水ノズル14と、研磨パッド12の表面状態を調整するパッドコンディショニング装置20とがある。
【0028】
また、研磨装置10には、研磨パッド12の表面プロファイルを測定するパッドプロファイル測定手段(後出図5の51)と、パッドコンディショニング装置20に取付けられ研磨パッド12の目慣らしをする後述の擬似研磨物の被研磨面プロファイルを測定する擬似研磨物プロファイル測定手段(後出図6の52)とが設けられている。
【0029】
研磨定盤11、及び研磨ヘッド30は夫々図の矢印方向に回転し、研磨ヘッド30に保持されて研磨パッド12に押圧されるウエーハWは、供給されるスラリによる化学的作用と機械的作用とで研磨される。
【0030】
パッドコンディショニング装置20は、図1に示すように、旋回軸25と、旋回軸25から伸びるアーム26と、アーム26の先端に取付けられ、図の矢印A−A方向に旋回されるとともに図示しない駆動機構によって自転するようになっているコンディショニングヘッド21とで構成されている。
【0031】
図2は、研磨装置10の測面図であり、パッドコンディショニング装置20のコンディショニングヘッド21を説明するために模式的に表わしたものである。尚、図2では研磨ヘッド30の記載は省略してある。
【0032】
図2に示すように、コンディショニングヘッド21は、図示しない駆動手段によって回転と上下方向の移動とがなされるヘッド本体22、パッドドレッサ23、擬似研磨物24等から構成されている。パッドドレッサ23は、研磨装置10の研磨パッド12の表面を薄く削り目立てを行うためのもので、リング状の基材の端面にダイヤモンド砥粒がNiを結合材として電着されている。
【0033】
砥粒は人工ダイヤモンド#100(平均粒径170μm)で、結合材上面から砥粒先端までの平均突き出し量を30μmとした。尚、砥粒はダイヤモンドの外にSiC(炭化珪素)、DLC(Diamond Like Carbon )、CBN(Cubic Boron Nitride )、WC(タングステンカーバイト)等の硬度の高い材質を用いることができる。
【0034】
このパッドドレッサ23は、ヘッド本体22の外周に上下にスライド自在に取付けられ、図示しない駆動手段によって上下移動されるようになっており、図示の力F2で研磨パッド12に押圧されるようになっている。また、ヘッド本体22が回転されると一緒に回転されるようになっている。
【0035】
擬似研磨物24は、ダミーウエーハの代わりに研磨パッド12に押付けられて研磨されることにより、研磨パッド12の目直しを行うもので、 円柱形状を有しており、ヘッド本体22の下面に取付けられ、図示しない駆動手段によってヘッド本体22と一緒に回転されるとともに上下移動されるようになっており、図示の力F1で研磨パッド12に押圧されるようになっている。
【0036】
この擬似研磨物24は、研磨されるウエーハWがコンタミによって汚染されるのを防ぐため、ウエーハWの被研磨膜と同一か、あるいは近似の材質で製作されることが好ましい。従って、SiO2やCu等で製作され、被研磨膜に合せて使い分けられる。
【0037】
図3は、コンディショニングヘッド21を下面側から見た図で、図3に示すように、パッドドレッサ23はその中心を擬似研磨物24の中心と一致させた同心円状配置となっている。
【0038】
また、研磨装置10には、図2に示すように、コントローラ40が設けられており、研磨装置10の各部の動作を制御するとともに、パッドコンディショニング装置20の動作を制御している。このコントローラ40は、図示しないCPU、メモリ、入出力回路部等からなり、互いにバスラインで連結されている。
【0039】
次に、パッドコンディショニング装置20の作用について説明する。研磨パッド12を交換し、パッドの立ち上げを行う時は、研磨パッド12が研磨定盤11とともに回転され、先ずパッド最表面を除去するため、図4に示すように、パッドドレッサ23のみが回転されながら研磨パッド12に図の力F3で押圧される。それとともに、コンディショニングヘッド21全体がアーム26で旋回軸25の回りに旋回され、研磨パッド12の中心部から外周部までをパッドドレッサ23でドレッシングする。この時純粋ノズルから純水が研磨パッド12の上面に供給され、削り屑を洗い流す。
【0040】
次に図2に示すように、擬似研磨物24が研磨パッド12に押圧され、パッドドレッサ23によるパッドドレッシングと擬似研磨物24の研磨とが同時に行われる。この時もコンディショニングヘッド21全体が回転されるとともに旋回され、研磨パッド12は研磨されるウエーハWとの接触領域に対してその周辺も含めた領域が一様に目立てと目慣らしが行われる。尚、この時はスラリーノズル13から研磨用のスラリが供給される。
【0041】
最後に、パッドドレッサ23が上昇し、擬似研磨物24の研磨のみが行われ、研磨パッド12は最良にコンディショニングされる。尚、パッドドレッサ23と擬似研磨物24とは夫々独立して研磨パッド12に押圧されるようになっているので、コンディショニング方法は前述の順序に限らず、研磨パッドの表面状態に応じて適宜の組み合わせが可能である。
【0042】
【実施例1】
次に、本発明に係るパッドコンディショニング方法の具体的な実施例について説明する。第1の実施例では、研磨パッド12の交換後のパッド立ち上げにおいて、最初に、パッドドレッサ23のみを作用させ、パッドドレッサ23の荷重5psi、研磨定盤11の回転数50rpm、コンディショニングヘッド21の回転数30rpmとし、コンディショニングヘッド21を研磨パッド12の中心部から外周部まで1往復20secで旋回させながら15分間ドレッシングした。スラリは、酸化膜用を用い、流量150ml/minで研磨パッド12の中心部付近に供給した。
【0043】
次いで、擬似研磨物24としてのSiO2ブロックをパッドドレッサ23と併用し、パッドドレッサ荷重を2psiに変更し、SiO2ブロックには3psiの荷重をかけて15分間作動させた。回転速度、旋回速度、及びスラリー流量は前記と同一とした。
【0044】
以上のパッドコンディショニングを実施後、TEOS膜付ウエーハの100枚連続ランニングを実施したところ、1枚目から安定した研磨レートが得られ、ウエーハ間の研磨レート不均一性は3%以下と良好であった。
【0045】
【実施例2】
次に、第2の実施例を説明する。先ず通常の研磨方法により、1枚の研磨パッド12でTEOS膜付ウエーハ100枚の連続ランニングを実施したところ、ウエーハ面内研磨レート不均一性は、研磨パッド12の立ち上げ直後の2%程度から6%程度まで緩やかに悪化していった。
【0046】
そこで、パッドドレッサ23の荷重を2psiに設定し、擬似研磨物24としてのSiO2ブロックには3psiの荷重をかけて15分間作動させた。この際コンディショニングヘッド部の旋回速度を調整し、研磨パッド12上でウエーハWと接触することのない部分とコンディショニングヘッド部との接触時間がその他の部分の5倍となるように制御した。
【0047】
このパッドコンディショニング動作後にTEOS膜付ウエーハを20枚連続研磨したところ、ウエーハ面内研磨レート不均一性は、全てのウエーハWにおいて3%以下に改善された。
【0048】
次に、研磨装置10に設けられたパッドプロファイル測定手段と、擬似研磨物プロファイル測定手段の構成と作用について説明する。
【0049】
図5は、研磨パッド12の摩耗プロファイル測定方法を説明する概念図である。図5に示すように、研磨パッド12の摩耗プロファイルは、パッドプロファイル測定手段51によって測定され、測定データはコントローラ40に取り込まれる。
【0050】
パッドプロファイル測定手段51は、電気マイクロメータ等の変位測定器と、変位測定器を研磨パッド12に沿って移動させる図示しない駆動装置とからなっている。研磨パッド12の摩耗プロファイル測定方法は、変位測定器の測定子を研磨パッド12の上面に接触させ、変位測定器を研磨パッド12の上面に沿ってトラバースさせることによって測定される。
【0051】
この研磨パッド12の摩耗プロファイルは次のように利用される。まず通常の研磨方法によりウエーハWを多数枚連続研磨し、ウエーハ面内研磨レートの不均一性が悪化してきた時に、研磨パッド12の摩耗プロファイルを測定し、そのデータを基にパッドコンディショニング装置20の動作を制御して研磨パッド12の表面状態をコントロールする。
【0052】
この場合、研磨パッドの厚みが均一化されるように、コンディショニングヘッド21の旋回方法、コンディショニングヘッド21及び研磨定盤11の回転速度、パッドドレッサ23及び擬似研磨物24の荷重を夫々変化させてパッドコンディショニングがおこなわれる。各部の制御パラメータは自在にプログラム可能で、コントローラ40によってフィードバック制御される。これにより、ウエーハ面内研磨レート不均一性が回復される。
【0053】
図6は、擬似研磨物24の表面プロファイル測定方法を説明する概念図である。図6に示すように、擬似研磨物24の被研磨面のプロファイルは、擬似研磨物プロファイル測定手段52によって測定され、測定データはコントローラ40に取り込まれる。このときパッドドレッサ23は擬似研磨物プロファイル測定手段52と干渉しないように、擬似研磨物24よりも上方に退避している。
【0054】
擬似研磨物測定手段52は、前述のパッドプロファイル測定手段51同様、電気マイクロメータ等の変位測定器と、変位測定器を擬似研磨物24の被研磨面に沿って移動させる図示しない駆動装置とからなっている。擬似研磨物24のプロファイル測定方法は、変位測定器の測定子を擬似研磨物24の下面に接触させ、変位測定器を擬似研磨物24の下面に沿ってトラバースさせることによって測定される。
【0055】
この研磨パッド12の被研磨面プロファイルは次のように利用される。先ず最初に、擬似研磨物24をコンディショニングヘッド21のヘッド本体22に取付けた時に、擬似研磨物24の下面のプロファイルを測定し、その測定データを基に擬似研磨物24の取付け状態の良否を判断する。例えば擬似研磨物24の取付け面に異物が混入し、擬似研磨物24全体が傾いて取付けられている場合には、擬似研磨物24の下面プロファイルが傾き、取付け不良と判断される。
【0056】
また、研磨パッド12のコンディショニングを進める中で、ダミーウエーハの代わりに擬似研磨物24が研磨されて、研磨パッド12の目慣らしが行われるが、擬似研磨物24の摩耗が進行し、摩耗の仕方によっては研磨パッド12の目慣らしに不適切な形状に変形してしまう場合がある。この場合も定期的に擬似研磨物24の下面のプロファイルを測定し、その測定データによって擬似研磨物24の交換時期を判断することができる。
【0057】
これらの擬似研磨物24の取付け状態の良否判断、及び擬似研磨物24の交換時期判断は、予め入力されている限界データを基にコントローラ40によって自動的に判断されるようにしてもよく、あるいはオペレータによって判断されるようにしてもよい。
【0058】
以上説明した実施の形態では、パッドコンディショニング装置20のパッドドレッサ23と擬似研磨物24とを共通のヘッド本体22に取付けてコンディショニングヘッド21としたが、これに限らず、夫々独立した回転機構、上下移動機構、及び旋回機構を有するようにしてもよく、あるいは回転機構、上下移動機構を独立させ旋回機構を共有させるように構成してもよい。
【0059】
また、パッドプロファイル測定手段51と、擬似研磨物プロファイル測定手段52とを夫々別々に設けたが、1個の変位測定器でパッドプロファイル測定と擬似研磨物プロファイル測定とを切替えて行わせるようにしてもよい。
【0060】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パッドコンディショニング装置は研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサと、研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有し、夫々独立して研磨パッドに押圧されるので、高価なダミーウエーハを用いずに研磨パッドの目立てと目慣らしを行うことができ、研磨パッドの交換立ち上げや、途中段階における研磨パッドの修正立ち上げに要する費用と時間を大幅に削減することができるとともに、研磨パッドの寿命を延長させることができる。
【0061】
また、ダミーウエーハの代わりに用いる擬似研磨物の材質が、被研磨物と同一又は類似であるので、被研磨物が別材質のコンタミによって汚染されることがない。
【0062】
また、パッドドレッサと擬似研磨物とが同心状にあるので、夫々を回転させる回転手段を共有することができ、パッドコンディショニング装置の構造を単純化することができ、コストも削減できる。
【0063】
更に研磨装置はパッドプロファイル測定手段を有しており、研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御するので、研磨パッドの断面状態を良好な形状に保つことができ、研磨特性、特に研磨レートのウエーハ面内均一性を良好に保つことができるとともに、研磨パッドの寿命を延長することができる。
【0064】
また、擬似研磨物プロファイルを測定手段を有しているので、擬似研磨物の取付け状態の良否を判断したり、交換時期を判断したりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパッドコンディショニング装置を備えた研磨装置の平面図
【図2】本発明の実施の形態に係る研磨装置の側面図
【図3】コンディショニングヘッド部を下面側から見た図
【図4】ドレッシング状態を説明する側面図
【図5】研磨パッド摩耗プロファイルの測定方法を説明する側面図
【図6】擬似研磨物プロファイルの測定方法を説明する側面図
【符号の説明】
10…研磨装置、11…研磨定盤、12…研磨パッド、20…パッドコンディショニング装置、21…コンディショニングヘッド、22…ヘッド本体、23…パッドドレッサ、24…擬似研磨物、30…研磨ヘッド、40…コントローラ、51…パッドプロファイル測定手段、52…擬似研磨物プロファイル測定手段、W…ウエーハ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to pad conditioning for dressing and break-in of a polishing pad of a polishing apparatus, and more particularly, to pad conditioning of a polishing pad in a wafer polishing apparatus by chemical mechanical polishing (CMP).
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the development of semiconductor technology, finer design rules and multilayer wiring have been advanced, and in order to reduce costs, the diameter of wafers has also been increased. Due to such miniaturization of the design rule, the depth of focus of the stepper in the lithography process is becoming increasingly shallow, and a prescribed wiring width cannot be accurately obtained due to fine irregularities on the wafer surface.
[0003]
For this reason, a surface flattening process has been performed for each wiring layer. A chemical mechanical polishing (CMP) apparatus is used for the planarization. In this method, the surface of a flattened wafer is pressed against a rotating polishing pad (polishing pad) while applying a slurry containing fine abrasive grains and chemicals, and the wafer is polished by a combined action of chemical action and mechanical action. This is widely used particularly for flattening metal films such as Cu wiring and W plugs.
[0004]
In polishing a semiconductor device wafer, a dressing tool (dresser) used for dressing a polishing pad uses a diamond dresser in which diamond is electrodeposited on a metal material such as SUS. As a method of manufacturing the diamond dresser, there is a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-15819. In this method, one layer of diamond abrasive grains is temporarily fixed to a dresser substrate by metal plating such as nickel, and then the diamond abrasive grains called floating stones are removed, and then plated until the diamond abrasive grains are completely embedded. Is performed, and then the stone is processed to expose the tip of the abrasive grains. The diamond dresser thus produced has a shape in which the tips of the abrasive grains are substantially at the same height.
[0005]
By operating this dresser by pressing it against a clogged polishing pad, the surface of the polishing pad is shaved thinly and the pad surface is replaced with a new surface, thereby maintaining the polishing pad's slurry retention and obtaining stable polishing performance. I have to.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, polishing characteristics cannot be stabilized only by dressing with a dresser, and it is necessary to polish a wafer (dummy wafer) on which a film to be polished is formed so as to break in a polishing pad. In particular, immediately after the replacement of the polishing pad, it was necessary to flow a large amount of dummy wafers of 5 to 10 sheets, and sometimes 25 sheets after dressing with a dresser.
[0007]
For this reason, it usually takes about one hour to start the replacement of the polishing pad, including the time for replacing the polishing pad. In addition, the dummy wafer used for this purpose is expensive, and it has conventionally required a great deal of cost and time to start the replacement of the polishing pad.
[0008]
In addition, even with the polishing pad thus started up, as the number of polished wafers increases, a portion of the polishing pad in contact with the wafer is selectively shaved, or deformed or deteriorated, and the cross-sectional shape of the polishing pad is reduced. Since it changes with time, the polishing characteristics, particularly the polishing rate, become less uniform within the wafer surface.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to stabilize polishing characteristics without polishing a dummy wafer after replacing a polishing pad, and it is possible to stabilize polishing characteristics even when the number of polished wafers increases. It is an object of the present invention to provide a pad conditioning device, a pad conditioning method, and a polishing device capable of suppressing deterioration of polishing.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a pad conditioning apparatus that adjusts the surface state of the polishing pad of a polishing apparatus that presses a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, and adjusts a surface state of the polishing pad. A pad dresser for dressing the polishing pad, and a pseudo-abrasive that is provided exclusively for the pad conditioning device and that breaks in the polishing pad, wherein the pad dresser and the pseudo-abrasive are independent of each other. The polishing pad is configured to be pressed by the polishing pad.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the pad conditioning apparatus has a pad dresser for dressing the polishing pad and a dedicated pseudo-abrasive for customizing the polishing pad, each of which is independently pressed by the polishing pad. Therefore, dressing and break-in of the polishing pad can be performed without using an expensive dummy wafer, and the cost and time required for starting up the replacement of the polishing pad and for repairing the polishing pad at an intermediate stage are significantly reduced. be able to.
[0012]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the pseudo-polished object is made of the same or similar material as the object to be polished.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, since the material of the pseudo-polished object used in place of the dummy wafer is the same as or similar to the object to be polished, the object to be polished is not contaminated by contamination of another material.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the first or the second aspect of the present invention, a center of the pad dresser and a center of the pseudo polishing object are concentrically arranged.
[0015]
According to the third aspect of the present invention, since the pad dresser and the quasi-abrasive are concentric, the rotating means for rotating each of them can be shared, and the structure of the pad conditioning device can be simplified and the cost can be reduced. .
[0016]
The pad conditioning method according to claim 4, wherein at least at the time of starting the pad after replacing the polishing pad, or between wafer polishing and wafer polishing, or during wafer polishing, the pad conditioning method according to claim 1. Using a pad conditioning device according to the above, applying an independent load to each of the pad dresser and the pseudo-abrasive, both at the same time, or each alone, or conditioning the polishing pad while using alternately. Features.
[0017]
According to the invention of claim 4, by using a pad conditioning device having a pad dresser that sharpens the polishing pad independently pressed against the polishing pad and a dedicated pseudo-abrasive to perform break-in of the polishing pad, Polishing and conditioning of the polishing pad allows conditioning of the polishing pad without using expensive dummy wafers. The time can be significantly reduced, and the life of the polishing pad can be extended.
[0018]
In a polishing apparatus for polishing a wafer by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, a pad dresser for dressing the polishing pad and a dedicated dummy for dressing the polishing pad are provided. A pad conditioning apparatus having a polished object, a pad profile measuring means for measuring a surface profile of the polishing pad, and an operation of the pad conditioning apparatus based on surface profile data of the polishing pad measured by the pad profile measuring means. And a controller for controlling.
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, since the controller for measuring the surface profile of the polishing pad and controlling the operation of the pad conditioning apparatus based on the measurement data is provided, the cross-sectional state of the polishing pad is maintained in a good shape. The polishing characteristics, particularly the uniformity of the polishing rate within the wafer surface, can be kept good, and the life of the polishing pad can be extended.
[0020]
7. A pad conditioning method for adjusting a surface condition of a polishing pad of a polishing apparatus for polishing a wafer by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, wherein the polishing pad is dressed. Using a dresser, and a pad conditioning device having a dedicated polished material for performing a break-in of the polishing pad, measuring the surface profile of the polishing pad, the measured surface profile data of the polishing pad, the pad The operation of the conditioning device is controlled.
[0021]
According to the pad conditioning method of the sixth aspect, the surface profile of the polishing pad is measured, and the operation of the pad conditioning device is controlled based on the measured surface profile data of the polishing pad. In addition, it is possible to maintain good uniformity of the polishing characteristics, particularly the uniformity of the polishing rate within the wafer surface, and extend the life of the polishing pad.
[0022]
In a polishing apparatus for polishing a wafer by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, a pad dresser for dressing the polishing pad, and a dedicated dummy for performing a break-in of the polishing pad are provided. It is characterized by having a pad conditioning device having a polishing object, and a pseudo polishing object profile measuring means for measuring a surface profile of the pseudo polishing object.
[0023]
According to the seventh aspect of the present invention, since the means for measuring the profile of the pseudo-abrasive provided in the pad conditioning apparatus is provided, it is possible to determine whether the mounting state of the pseudo-abrasive is good or to determine the replacement time. Or you can.
[0024]
9. A pad conditioning method for adjusting a surface state of a polishing pad of a polishing apparatus for polishing a wafer by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, wherein the polishing pad is dressed. A dresser, and using a pad conditioning apparatus having a dedicated polished material for performing a break-in of the polishing pad, measuring the surface profile of the simulated polished material, by the measured surface profile data of the simulated polished material, It is characterized in that it is determined whether or not the pseudo abrasive can be used.
[0025]
According to the eighth aspect of the present invention, the surface profile of the simulated polished object is measured, and the use of the simulated polished object is determined based on the measured surface profile data. Or determine when to replace it.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a pad conditioning apparatus, a pad conditioning method, and a polishing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals and symbols.
[0027]
FIG. 1 is a plan view showing a polishing apparatus provided with a pad conditioning apparatus for a polishing pad according to the present invention. As shown in FIG. 1, a polishing apparatus 10 includes a polishing platen 11 having a polishing pad 12 adhered to an upper surface, a polishing head 30 for holding a wafer W and pressing the polishing pad 12, and an upper surface of the polishing pad 12. A slurry nozzle 13 for supplying slurry to the polishing pad 12, a pure water nozzle 14 for supplying pure water to the upper surface of the polishing pad 12, and a pad conditioning apparatus 20 for adjusting the surface condition of the polishing pad 12.
[0028]
The polishing apparatus 10 includes a pad profile measuring means (51 in FIG. 5) for measuring the surface profile of the polishing pad 12 and a pseudo polishing described later attached to the pad conditioning apparatus 20 and used to break in the polishing pad 12. A simulated polished object profile measuring means (52 in FIG. 6 described later) for measuring a polished surface profile of the object is provided.
[0029]
The polishing platen 11 and the polishing head 30 rotate in the directions of the arrows in the figure, respectively, and the wafer W held by the polishing head 30 and pressed against the polishing pad 12 exerts chemical and mechanical actions due to the supplied slurry. Polished.
[0030]
As shown in FIG. 1, the pad conditioning device 20 is mounted on a pivot shaft 25, an arm 26 extending from the pivot shaft 25, and a tip of the arm 26. The pad conditioning device 20 is pivoted in the direction of arrow AA in FIG. The conditioning head 21 is configured to rotate by a mechanism.
[0031]
FIG. 2 is a plan view of the polishing apparatus 10, which is schematically illustrated for explaining the conditioning head 21 of the pad conditioning apparatus 20. In FIG. 2, the illustration of the polishing head 30 is omitted.
[0032]
As shown in FIG. 2, the conditioning head 21 includes a head body 22, a pad dresser 23, a pseudo-abrasive 24, and the like, which are rotated and vertically moved by a driving unit (not shown). The pad dresser 23 is for sharpening and sharpening the surface of the polishing pad 12 of the polishing apparatus 10, and diamond abrasive grains are electrodeposited on the end surface of the ring-shaped base material using Ni as a binder.
[0033]
The abrasive grains were artificial diamond # 100 (average particle diameter 170 μm), and the average protrusion amount from the upper surface of the binder to the tip of the abrasive grains was 30 μm. In addition, a material having high hardness such as SiC (silicon carbide), DLC (Diamond Like Carbon), CBN (Cubic Boron Nitride), and WC (tungsten carbide) can be used for the abrasive grains other than diamond.
[0034]
The pad dresser 23 is vertically slidably mounted on the outer periphery of the head main body 22 and is moved up and down by driving means (not shown). The pad dresser 23 is pressed against the polishing pad 12 by a force F2 shown in the figure. ing. Further, the head body 22 is rotated together with the rotation.
[0035]
The simulated polishing object 24 is used to fix the polishing pad 12 by being pressed against the polishing pad 12 instead of the dummy wafer and polished, and has a cylindrical shape, and is attached to the lower surface of the head main body 22. The head is rotated together with the head main body 22 by a driving unit (not shown) and is moved up and down, and is pressed against the polishing pad 12 by a force F1 shown in the figure.
[0036]
The simulated polished object 24 is preferably made of the same or similar material as the film to be polished of the wafer W in order to prevent the wafer W to be polished from being contaminated by contamination. Therefore, it is made of SiO2, Cu or the like, and can be used properly according to the film to be polished.
[0037]
FIG. 3 is a view of the conditioning head 21 viewed from the lower surface side. As shown in FIG. 3, the pad dresser 23 has a concentric arrangement in which the center of the pad dresser 23 coincides with the center of the simulated abrasive 24.
[0038]
Further, as shown in FIG. 2, the polishing apparatus 10 is provided with a controller 40, which controls the operation of each part of the polishing apparatus 10 and the operation of the pad conditioning apparatus 20. The controller 40 includes a CPU, a memory, an input / output circuit unit, and the like (not shown), and is connected to each other via a bus line.
[0039]
Next, the operation of the pad conditioning device 20 will be described. When the polishing pad 12 is replaced and the pad is started up, the polishing pad 12 is rotated together with the polishing platen 11, and only the pad dresser 23 is rotated as shown in FIG. While being pressed, the polishing pad 12 is pressed by the force F3 shown in the figure. At the same time, the entire conditioning head 21 is turned around the turning axis 25 by the arm 26, and dressing is performed by the pad dresser 23 from the central portion to the outer peripheral portion of the polishing pad 12. At this time, pure water is supplied from the pure nozzle to the upper surface of the polishing pad 12 to wash away shavings.
[0040]
Next, as shown in FIG. 2, the pseudo abrasive 24 is pressed against the polishing pad 12, and pad dressing by the pad dresser 23 and polishing of the pseudo abrasive 24 are performed simultaneously. Also at this time, the entire conditioning head 21 is rotated and turned, and the polishing pad 12 is uniformly dressed and conditioned in a region including its periphery with respect to a contact region with the wafer W to be polished. At this time, a slurry for polishing is supplied from the slurry nozzle 13.
[0041]
Finally, the pad dresser 23 is raised, and only the polishing of the simulated polishing object 24 is performed, so that the polishing pad 12 is optimally conditioned. In addition, since the pad dresser 23 and the simulated polishing object 24 are independently pressed against the polishing pad 12, the conditioning method is not limited to the order described above, and may be appropriately adjusted according to the surface condition of the polishing pad. Combinations are possible.
[0042]
Embodiment 1
Next, a specific embodiment of the pad conditioning method according to the present invention will be described. In the first embodiment, when starting up the pad after the replacement of the polishing pad 12, first, only the pad dresser 23 is actuated, the load of the pad dresser 23 is 5 psi, the number of revolutions of the polishing platen 11 is 50 rpm, and the conditioning head 21 is turned on. The number of revolutions was 30 rpm, and the conditioning head 21 was dressed for 15 minutes while rotating from the center to the outer periphery of the polishing pad 12 at one reciprocation of 20 sec. The slurry was supplied to the vicinity of the center of the polishing pad 12 at a flow rate of 150 ml / min using an oxide film.
[0043]
Next, a pad dresser 23 was used in combination with a pad dresser 23 using an SiO 2 block as the simulated polished object 24, the pad dresser load was changed to 2 psi, and the SiO 2 block was operated for 15 minutes with a load of 3 psi. The rotation speed, swirling speed, and slurry flow rate were the same as described above.
[0044]
After the pad conditioning described above, 100 wafers with TEOS film were continuously run. As a result, a stable polishing rate was obtained from the first wafer, and the polishing rate non-uniformity between wafers was as good as 3% or less. Was.
[0045]
Embodiment 2
Next, a second embodiment will be described. First, 100 wafers with a TEOS film were continuously run on one polishing pad 12 by a normal polishing method. The non-uniformity of the polishing rate in the wafer surface was reduced from about 2% immediately after the polishing pad 12 was started up. It gradually deteriorated to about 6%.
[0046]
Therefore, the load of the pad dresser 23 was set to 2 psi, and the SiO 2 block as the simulated polishing object 24 was operated for 15 minutes while applying a load of 3 psi. At this time, the turning speed of the conditioning head was adjusted, and the contact time between the portion of the polishing pad 12 that did not contact the wafer W and the conditioning head was controlled to be five times that of the other portions.
[0047]
When 20 wafers with a TEOS film were continuously polished after the pad conditioning operation, the non-uniform polishing rate in-plane of the wafer was improved to 3% or less in all the wafers W.
[0048]
Next, the configuration and operation of the pad profile measuring means and the pseudo-polished product profile measuring means provided in the polishing apparatus 10 will be described.
[0049]
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method for measuring the wear profile of the polishing pad 12. As shown in FIG. 5, the wear profile of the polishing pad 12 is measured by the pad profile measuring means 51, and the measured data is taken into the controller 40.
[0050]
The pad profile measuring means 51 includes a displacement measuring device such as an electric micrometer and a driving device (not shown) for moving the displacement measuring device along the polishing pad 12. The method of measuring the wear profile of the polishing pad 12 is measured by bringing the probe of the displacement measuring device into contact with the upper surface of the polishing pad 12 and traversing the displacement measuring device along the upper surface of the polishing pad 12.
[0051]
The wear profile of the polishing pad 12 is used as follows. First, a large number of wafers W are continuously polished by a normal polishing method. When the non-uniformity of the in-plane polishing rate of the wafer W becomes worse, the wear profile of the polishing pad 12 is measured, and the pad conditioning device 20 is controlled based on the data. The operation is controlled to control the surface state of the polishing pad 12.
[0052]
In this case, in order to make the thickness of the polishing pad uniform, the turning method of the conditioning head 21, the rotation speeds of the conditioning head 21 and the polishing platen 11, and the loads of the pad dresser 23 and the simulated polishing object 24 are respectively changed. Conditioning is performed. The control parameters of each unit are freely programmable and are feedback-controlled by the controller 40. Thereby, the nonuniformity of the polishing rate in the wafer surface is recovered.
[0053]
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method of measuring the surface profile of the simulated polished object 24. As shown in FIG. 6, the profile of the polished surface of the simulated polished object 24 is measured by the simulated polished object profile measuring means 52, and the measurement data is taken into the controller 40. At this time, the pad dresser 23 is retracted above the simulated polished object 24 so as not to interfere with the simulated polished object profile measuring means 52.
[0054]
Similar to the pad profile measuring means 51, the pseudo polishing object measuring means 52 includes a displacement measuring device such as an electric micrometer and a driving device (not shown) for moving the displacement measuring device along the surface to be polished of the pseudo polishing object 24. Has become. The method of measuring the profile of the simulated polished object 24 is measured by bringing the probe of the displacement measuring device into contact with the lower surface of the simulated polished object 24 and traversing the displacement measuring device along the lower surface of the simulated polished object 24.
[0055]
The polished surface profile of the polishing pad 12 is used as follows. First, when the simulated abrasive 24 is mounted on the head body 22 of the conditioning head 21, the profile of the lower surface of the simulated abrasive 24 is measured, and based on the measurement data, the quality of the mounted state of the simulated abrasive 24 is determined. I do. For example, when a foreign substance is mixed into the mounting surface of the simulated abrasive 24 and the entire simulated abrasive 24 is inclined and attached, the lower surface profile of the simulated abrasive 24 is inclined and it is determined that the mounting is defective.
[0056]
In addition, during the conditioning of the polishing pad 12, the dummy polishing object 24 is polished instead of the dummy wafer, and the polishing pad 12 is broken in. In some cases, the polishing pad 12 may be deformed into a shape that is inappropriate for the break-in. Also in this case, the profile of the lower surface of the simulated polished object 24 is periodically measured, and the time for replacing the simulated polished object 24 can be determined based on the measured data.
[0057]
The judgment as to whether or not the mounting state of the simulated abrasive 24 is good and the time to replace the simulated abrasive 24 may be automatically determined by the controller 40 based on limit data input in advance, or The determination may be made by the operator.
[0058]
In the embodiment described above, the pad dresser 23 and the simulated abrasive 24 of the pad conditioning device 20 are mounted on the common head main body 22 to form the conditioning head 21. However, the present invention is not limited to this. The moving mechanism and the turning mechanism may be provided, or the rotating mechanism and the vertical moving mechanism may be made independent and the turning mechanism may be shared.
[0059]
Further, the pad profile measuring means 51 and the pseudo-abrasive product profile measuring means 52 are separately provided. However, the pad profile measurement and the pseudo-abrasive product profile measurement can be switched and performed by one displacement measuring device. Is also good.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the pad conditioning apparatus has a pad dresser for dressing the polishing pad, and a pseudo-abrasive for exclusive use to break-in the polishing pad, each of which is independently pressed by the polishing pad. Therefore, dressing and break-in of the polishing pad can be performed without using expensive dummy wafers, greatly reducing the cost and time required for starting up the replacement of the polishing pad or repairing the polishing pad in the middle stage. And the life of the polishing pad can be extended.
[0061]
Further, since the material of the pseudo-polished object used in place of the dummy wafer is the same as or similar to the object to be polished, the object to be polished is not contaminated by contamination of another material.
[0062]
In addition, since the pad dresser and the simulated polished material are concentric, the rotating means for rotating each of them can be shared, and the structure of the pad conditioning apparatus can be simplified, and the cost can be reduced.
[0063]
Further, the polishing apparatus has a pad profile measuring means, and the operation of the pad conditioning apparatus is controlled by the surface profile data of the polishing pad, so that the cross-sectional state of the polishing pad can be maintained in a good shape, and the polishing characteristics can be maintained. In particular, the uniformity of the polishing rate within the wafer surface can be kept good, and the life of the polishing pad can be extended.
[0064]
In addition, since the pseudo abrasive article profile is provided with a measuring means, it is possible to judge whether or not the attached state of the pseudo abrasive article is good or to judge the replacement time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a polishing apparatus provided with a pad conditioning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a side view illustrating a dressing state. FIG. 5 is a side view illustrating a method of measuring a polishing pad wear profile. FIG. 6 is a side view illustrating a method of measuring a pseudo-abrasive profile. Description】
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Polishing device, 11 ... Polishing surface plate, 12 ... Polishing pad, 20 ... Pad conditioning device, 21 ... Conditioning head, 22 ... Head main body, 23 ... Pad dresser, 24 ... Pseudo polished material, 30 ... Polishing head, 40 ... Controller, 51: Pad profile measuring means, 52: Pseudo-abrasive profile measuring means, W: Wafer

Claims (8)

スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング装置において、
前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサと、
前記パッドコンディショニング装置に専用に設けられるとともに、 前記研磨パッドの目慣らしを行う擬似研磨物と、を有し、
前記パッドドレッサ及び擬似研磨物は、夫々独立して前記研磨パッドに押圧されるように構成されていることを特徴とするパッドコンディショニング装置。
In a polishing apparatus for polishing by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, a pad conditioning apparatus for adjusting the surface state of the polishing pad,
A pad dresser for dressing the polishing pad,
A dedicated polishing object that is provided exclusively for the pad conditioning device, and performs break-in of the polishing pad,
The pad conditioning apparatus according to claim 1, wherein the pad dresser and the simulated polishing object are configured to be independently pressed by the polishing pad.
前記擬似研磨物は、被研磨物と同一又は類似の材料からなっていることを特徴とする、請求項1に記載のパッドコンディショニング装置。2. The pad conditioning apparatus according to claim 1, wherein the simulated polished object is made of the same or similar material as the polished object. 前記パッドドレッサの中心と前記擬似研磨物の中心とが、同心上に配置されていることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のパッドコンディショニング装置。3. The pad conditioning apparatus according to claim 1, wherein a center of the pad dresser and a center of the pseudo polished object are arranged concentrically. 4. 少なくとも前記研磨パッド交換後のパッド立ち上げ時、又はウエーハ研磨とウエーハ研磨の間、若しくはウエーハ研磨中に、
前記請求項1〜3のうちいずれか1項に記載のパッドコンディショニング装置を用いて、
前記パッドドレッサと前記擬似研磨物の夫々に独立した荷重を付与し、
両者同時に、又は夫々単独で、あるいは交互に使用しつつ前記研磨パッドをコンディショニングすることを特徴とするパッドコンディショニング方法。
At least at the time of pad startup after the polishing pad exchange, or between wafer polishing and wafer polishing, or during wafer polishing,
Using the pad conditioning device according to any one of claims 1 to 3,
Applying an independent load to each of the pad dresser and the simulated abrasive,
A pad conditioning method characterized in that the polishing pad is conditioned while using the polishing pad simultaneously, individually or alternately.
スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置において、
前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置と、
前記研磨パッドの表面プロファイルを測定するパッドプロファイル測定手段と、
該パッドプロファイル測定手段によって測定された前記研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御するコントローラと、
を有していることを特徴とする研磨装置。
In a polishing apparatus for polishing by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry,
A pad conditioning device having a pad dresser for dressing the polishing pad, and a dedicated quasi-abrasive to perform break-in of the polishing pad,
Pad profile measuring means for measuring the surface profile of the polishing pad,
A controller for controlling the operation of the pad conditioning apparatus according to the surface profile data of the polishing pad measured by the pad profile measuring means;
A polishing apparatus comprising:
スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング方法において、
前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置を用いるとともに、
前記研磨パッドの表面プロファイルを測定し、
測定された前記研磨パッドの表面プロファイルデータによって、前記パッドコンディショニング装置の動作を制御することを特徴とするパッドコンディショニング方法。
A polishing apparatus for polishing by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, in a pad conditioning method for adjusting the surface state of the polishing pad,
While using a pad conditioning device having a pad dresser for dressing the polishing pad, and a dedicated pseudo-abrasive to perform break-in of the polishing pad,
Measure the surface profile of the polishing pad,
A pad conditioning method, wherein the operation of the pad conditioning apparatus is controlled based on the measured surface profile data of the polishing pad.
スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置において、
前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置と、
前記擬似研磨物の表面プロファイルを測定する擬似研磨物プロファイル測定手段と、
を有していることを特徴とする研磨装置。
In a polishing apparatus for polishing by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry,
A pad conditioning device having a pad dresser for dressing the polishing pad, and a dedicated quasi-abrasive to perform break-in of the polishing pad,
Pseudo-abrasive profile measurement means for measuring the surface profile of the pseudo-abrasive,
A polishing apparatus comprising:
スラリを供給しながらウエーハを研磨パッドに押圧して研磨する研磨装置の、前記研磨パッドの表面状態を調整するパッドコンディショニング方法において、
前記研磨パッドの目立てを行うパッドドレッサ、及び前記研磨パッドの目慣らしを行う専用の擬似研磨物を有したパッドコンディショニング装置を用いるとともに、
前記擬似研磨物の表面プロファイルを測定し、
測定された前記擬似研磨物の表面プロファイルデータによって、前記擬似研磨物の使用可否を判断することを特徴とするパッドコンディショニング方法。
A polishing apparatus for polishing by pressing a wafer against a polishing pad while supplying a slurry, in a pad conditioning method for adjusting the surface state of the polishing pad,
While using a pad conditioning device having a pad dresser for dressing the polishing pad, and a dedicated pseudo-abrasive to perform break-in of the polishing pad,
Measure the surface profile of the simulated abrasive,
A pad conditioning method, comprising determining whether or not the simulated polished object can be used based on the measured surface profile data of the simulated polished object.
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