JP4019901B2 - Polishing pad, polishing apparatus and polishing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨パッド、研磨装置および研磨方法に関し、詳しくは光学式終点検出による光路が確保された研磨パッド、その研磨パッドを用いた研磨装置およびその研磨パッドを用いた研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
光学式終点検出器を有する研磨装置に使用される研磨パッドには、研磨パッドが貼り付けられる研磨定盤からの検出光を研磨パッド上の被加工物(例えばウエハ)に照射し、またその反射光を検知器にて感知するための光学経路を確保するため、次のようなものが開発されている。
【0003】
特開平7−235520号公報には、光学式終点検出器および同検出器を有する研磨装置が開示されており、同公報の図3には研磨パッド66が図示されており、同公報第5頁右欄段落0017には研磨盤62にビューウィンドウ72が設けられることが記載されており、同公報第6頁左欄段落0020にはビューウィンドウ72の位置に対応した研磨パッド66の位置にビューイング・アパーチャ73が設けられるとの記載がある(特許文献1参照。)。
【0004】
また、特開2001−284298号公報には、複数の光学式モニタを用いた研磨状態のモニタリング方法および同モニタを有する研磨装置が開示されている。同公報第4頁左欄段落0019には研磨パッドに光が通過する場所を複数箇所設けるとの記載がある。また、同公報第6頁右欄段落0055にはパッド表面に設けた3ヶ所の切り込みに透明樹脂を研磨パッド面よりわずかに下げて配置することにより研磨モニタのための透光窓を形成したとの記載がある(特許文献2参照。)。
【0005】
特開平10−83977号公報には、同公報の図3(A)およびその関連説明箇所に、研磨面に開口部を設け、その開口部に、実質的に透明な石英製プラグ(窓)を形成することが開示されている。すなわち、本願図9に示すように、研磨パッド71には矩形状の開口部72が形成され、その開口部72に透明な窓73が形成されているものである。また同公報の第4頁左欄段落0012に記載されているように、上記プラグの上面とウエハとは接触せず、その間隙は最小になるようにレイアウトすることを意図していることが記載されている。さらに同公報の図3(B)および同公報の第4頁右欄段落0014に記載されているように、研磨面に開口部を設け、そこに実質的に透明なナイロン微小球体を含まないポリウレタン製プラグ(窓)を形成することが開示されている。上記プラグとウエハとは接触するものである(特許文献3参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特開平7−235520号公報公報(第5頁、図3)
【特許文献2】
特開2001−284298号公報(第4−6頁、図1)
【特許文献3】
特開平10−83977号公報(第4頁、図3)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、プラグ(窓)を設けた研磨パッド作製の工程は、上記特開平10−83977号公報に詳細な記述がなされているが、その工程は複雑でありコスト増の要因となっていた。
【0008】
また上記窓を形成せずに、図10に示すように、研磨パッド81に孔82を形成することも想到される。この構成では、コスト低減はできるが、上記特開平10−83977号公報の第4頁左欄段落0012に記載されているように、孔内にスラリーが必要以上に溜まることにより、終点検出のためのレーザ光を減衰させてしまう観点から不利となる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされた研磨パッドである。
【0010】
本発明の研磨パッドは、研磨パッドを貫通する光路となるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、この開口部から研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する切り欠き部とを有するものである。
【0011】
上記研磨パッドでは、研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する切り欠き部とを有するので、研磨パッド表面より開口部に落ちたスラリーは、研磨パッドの周外へつながる切り欠き部を通って開口部から研磨パッドの周外へ排出される。その際、切り欠き部が開口部と同様に研磨パッドの厚さ方向に貫通する状態に形成されていることから、スラリーは開口部より切り欠き部へ円滑に流れる。したがって、開口部内でスラリーによる光学式終点検出に差し障りが生じるような終点検出光の減衰は起こらない。このため、研磨パッドに窓を形成する必要がないことにより、研磨パッドの製造コストの低減が図れる。なお、開口部と切り欠き部とは研磨パッドを貫通するように形成することができることから、開口部と切り欠き部とを例えばパンチング加工で同時形成すれば、従来技術のようなプラグ(窓)を形成する場合よりも作製工程が簡単になり、しかも切り欠き部を形成することによる製造コスト増は抑えられる。
【0012】
本発明の研磨装置は、研磨パッドの製造コストを安価にできる本発明の研磨パッドを用いたものである。このように本発明の研磨パッドを用いたことから、研磨装置の運用費用が低減される。
【0013】
本発明の研磨方法は、研磨パッドの製造コストを安価にできる本発明の研磨パッドを用いたものである。このように本発明の研磨パッドを用いたことから、研磨コストが低減される。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の研磨パッドに係る第1実施の形態を、図1の平面図およびA−A’線断面図によって説明する。
【0015】
図1に示すように、研磨パッド1には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド1の厚さ方向に貫通する開口部11として、例えば開口形状が長方形のものが形成されている。この開口部11には、研磨パッド1の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド1の周外につながる切り欠き部12が、例えば開口部11の幅w1よりも細い幅w2で直線状に形成されている。
【0016】
具体的には、上記研磨パッド1には、一例としてポリウレタン製の厚さ1.2mmの単層のものを用いた。上記開口部11は、2cm×5cmとし、開口部11を外へ延長するような形で切り欠き部12が形成されている。
【0017】
研磨パッド1を研磨定盤(図示せず)に貼り付けるためには両面粘着テープを用いる。研磨パッド1に両面粘着テープを貼り付けた後、上記開口部11および上記切り欠き部12を作製した場合には、両面粘着テープにも開口部11および切り欠き部12が貫通した状態に形成される。一方、研磨パッド1に開口部11および切り欠き部12を形成した後に、この研磨パッド1に両面粘着テープを貼り付ける場合には、両面粘着テープには開口部および切り欠き部が形成されない。両面粘着テープが使用する終点検出に用いる光線波長に対して実質上透明であれば、両面粘着テープに開口部を形成しなくとも影響はない。言い換えれば、両面粘着テープが使用する終点検出に用いる光線波長に対して実質上不透明であるならば、両面粘着テープにも少なくとも開口部を形成する必要がある。
【0018】
上記研磨パッド1では、研磨パッド1の厚さ方向に貫通する開口部11と、この開口部11から研磨パッド1の周外へつながる切り欠き部12とを有するものであるから、開口部11内のスラリーは切り欠き部12を通って研磨パッド1の周外に排出される。このため、開口部11内にスラリーが残り難くなるため、研磨パッド1には窓を形成する必要がなくなる。よって、研磨パッドの製造コストの低減が図れる。また開口部11内にスラリーが残り難いので、開口部11内でのスラリーによる終点検出に用いるレーザ光の減衰は起こらない。したがって、終点検出を正確に行うことが可能になる。
【0019】
次に、比較例1として、前記図7によって説明した構成の研磨パッド71を作製した。この研磨パッド71は厚さ1.2mmのポリウレタン製単層のものであり、開口部72は2cm×5cmに形成されている。そしてこの開口部72には透明な樹脂製の窓73が埋め込まれている。
【0020】
次に、比較例2として、前記図8によって説明した構成の研磨パッド81を作製した。この研磨パッド81は厚さ1.2mmのポリウレタン製単層のものであり、開口部82は2cm×5cmに形成されている。なお開口部82に窓は形成されていない。また研磨パッド81を研磨定盤に貼り付けるためには、両面粘着テープを用いる。ここでは、研磨パッド81に両面粘着テープ(図示せず)を貼り付けた後に、開口部82を形成したため、両面粘着テープにも同様の開口部が貫通形成されている。
【0021】
本発明の研磨パッド1および比較例の研磨パッド71、81を用いて研磨を行い、光の相対的な透過率を測定した。研磨には一般的な研磨装置を用いた。この装置はレーザ光を検出光に用いた終点検出器を備えている。研磨定盤には窓が形成されており、研磨定盤の下方から研磨パッドの開口部を通って入射したレーザ光がウエハ表面で反射し、再度研磨パッドの開口部を通って、研磨定盤下に設置してある検知器に入射する。研磨サンプルとして、シリコンウエハ上に100nmの厚さの酸化シリコン膜、30nmの厚さのタンタル(Ta)膜および1μmの厚さの銅(Cu)膜を順に形成したウエハを用い、研磨開始から1分後のウエハからの反射光強度を調査した。
【0022】
比較例1の研磨パッド71を1とした相対強度で測定した結果、比較例2の研磨パッド81は0.4と強度の低下が見られたのに対し、本発明の研磨パッド1では1と窓がある場合に比べ同等の結果が得られた。
【0023】
なお、本発明においては、研磨定盤に形成された窓の汚れが懸念される場合には、研磨が終了した後で次の研磨を行うまでの間に純水によって研磨パッドをクリーニングすることにより、研磨定盤の窓上の汚れが除去されることも確認できた。また300枚程度のウエハを研磨した後でも研磨定盤上の窓の汚れによる反射光強度の低下は見られなかった。さらに研磨パッドの交換を繰り返した場合の長期的に見た研磨定盤の窓の汚れが懸念される場合には、研磨定盤上の全面もしくは窓上に透明なフィルムを貼っておき、必要に応じ交換するなどの方法を採用することができる。この方法を用いたとしても研磨パッドの作製コストが削減できることに対して十分に利を得ることができる。
【0024】
また、本発明の研磨パッドは単層の研磨パッドに限定するものでは無く、下層に軟らかい研磨パッドを積層したようなものであっても有効である。積層の研磨パッドを使用する場合においては、研磨パッド下層が実質的に終点検出に必要な波長の光を透過するような材質であれば、研磨パッド上層のみに開口部および切り欠きを設けたものであってもよい。
【0025】
次に、本発明の研磨パッドに係る第2実施の形態を、図2の平面図およびB−B’線断面図によって説明する。
【0026】
図2に示すように、研磨パッド2には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド2の厚さ方向に貫通する開口部21として、例えば開口形状が長方形のものが形成されている。この開口部21には、研磨パッド2の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド2の周外につながる切り欠き部22が、例えば開口部21の幅w1と同じ幅w1で直線状に形成されている。これにより、第1実施の形態で説明した研磨パッド1よりは研磨に寄与する研磨パッドの面積がやや少なくはなるが、スラリーの排出はより円滑に行えるようになる。
【0027】
次に、本発明の研磨パッドに係る第3実施の形態を、図3の平面図およびC−C’線断面図によって説明する。
【0028】
図3に示すように、研磨パッド3には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド3の厚さ方向に貫通する開口部31として、例えば開口形状が長方形のものが形成されている。この開口部31には、研磨パッド3の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド3の周外につながる切り欠き部32が、例えば開口部31の幅w1より狭い幅w2でかつ開口部31の長手方向に対して角度をつけて形成されている。ここでは切り欠き部32は曲線状に形成されている。これにより、第1実施の形態で説明した研磨パッド1よりは研磨に寄与する研磨パッドの面積がやや少なくはなるが、スラリーの排出はより円滑に行えるようになる。なお、研磨するときの研磨パッド3の回動方向は矢印方向である。
【0029】
なお、上記図3に示す研磨パッド3において、開口部31の幅w1と切り欠き部32の幅w2とを同等の幅に形成してもよい。これにより、第3実施の形態で説明した研磨パッド3よりは研磨に寄与する研磨パッドの面積がやや少なくはなるが、スラリーの排出はより円滑に行えるようになる。
【0030】
次に、本発明の研磨パッドに係る第4実施の形態を、図4の平面図によって説明する。この研磨パッドはベルト式の研磨装置に用いるもので、矩形状に形成されている。
【0031】
図4に示すように、研磨パッド4には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド4の厚さ方向に貫通する開口部41として、例えば開口形状が長方形のものが形成されている。この開口部41には、研磨パッド4の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド4の周外につながる切り欠き部42が、例えば開口部41の幅w1より狭い幅w2でかつ開口部41の長手方向に対して角度をつけて形成されている。ここでは切り欠き部42は直線状に形成されている。これにより、スラリーの排出がより円滑に行えるようになる。なお、研磨するときの研磨パッド4の移動方向は矢印方向である。
【0032】
上記研磨パッド4において、切り欠き部42は、前記第3実施の形態で説明した切り欠き部32のように曲線状に形成されたものであってもよい。
【0033】
次に、本発明の研磨パッドに係る第5実施の形態を、図5の平面図によって説明する。
【0034】
図5に示すように、研磨パッド5には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド5の厚さ方向に貫通する複数の開口部51として、例えば3つの円形状の開口部が形成されている。開口部11の形成数は、3つに限定されることは無く2つであってもよく4つ以上であってもよい。
【0035】
上記各開口部51には、研磨パッド5の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド5の周外につながる切り欠き部52が、例えば開口部51の直径dより狭い幅wでかつ研磨パッド5の外周の接線方向に対して角度をつけて形成されている。ここでは切り欠き部52は直線状に形成されているが、曲線状に形成されていてもよい。また切り欠き部52は開口部51の直径と同等なる幅で形成されていてもよい。これにより、スラリーの排出がより円滑に行えるようになる。なお、研磨するときの研磨パッド5の移動方向は矢印方向である。
【0036】
次に、本発明の研磨パッドに係る第6実施の形態を、図6の平面図によって説明する。
【0037】
図6に示すように、研磨パッド6には、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッド6の厚さ方向に貫通する複数の開口部61として、例えば3つの矩形形状の開口部61a、61b、61cが形成されている。開口部11の形成数は、3つに限定されることは無く、2つであってもよく、4つ以上であってもよい。
【0038】
上記各開口部61には、隣接する開口部61間を連通するもので研磨パッド6の厚さ方向に貫通する通路63(63a、63b)が形成されている。この通路63は開口部61の幅よりも狭い幅で形成されている。また研磨パッド6の最外周に位置する開口部61には、研磨パッド6の厚さ方向に貫通するもので研磨パッド6の周外につながる切り欠き部62が、例えば開口部61の幅w1より狭い幅w2で形成されている。ここでは切り欠き部62は直線状に形成されているが、曲線状に形成されていてもよい。また切り欠き部12は開口部61の幅と同等なる幅で形成されていてもよい。これにより、スラリーの排出がより円滑に行えるようになる。なお、研磨するときの研磨パッド1の移動方向は矢印方向である。
【0039】
上記各実施の形態における開口部11,21,31,41,61は矩形状の開口部に限定されることはなく、円形状、多角形状、楕円形状等の種々の形状を採用することができる。上記開口部51についても同様に、矩形状、多角形状、楕円形状等の種々の形状を採用することができる。
【0040】
次に、本発明の研磨装置について、図7および図8に示す概略構成斜視図により説明する。
【0041】
第1の研磨装置は、被研磨材料の被研磨面に研磨パッドが接触し、相対的に摩擦運動することにより被研磨面を研磨する前記研磨パッド1〜4のうちの一つを備えるものである。
【0042】
すなわち、図7に示すように、第1の研磨装置101は、例えば矢印ア方向に回動自在な研磨定盤111を備えている。この研磨定盤111は図示しない回動駆動装置に接続された回転軸112を介して回動される。この研磨定盤111には、図示はしないが、終点検出用の光を照射する光源および反射光を受光する受光部が内蔵され、研磨定盤111の表示には光透性の窓が、例えば透明なガラス、石英、もしくは樹脂で形成されている。また、研磨定盤111上には、前記図1〜図3および図5、図6によって説明した研磨パッド1〜3および5、6のうちの一つが装着されている。ここでは研磨パッド1を装着した。研磨パッド1は、研磨パッド1に設けられた開口部(図示せず)が上記窓(図示せず)上に配置されるように研磨定盤111に装着される。以下、研磨パッド1で説明する。装着方法は、一般的な研磨パッドの装着方法、例えば粘着シート(粘着テープも含む)もしくは粘着剤を用いる方法による。具体的には、前記説明した方法による。
【0043】
上記研磨パッド1が装着される研磨定盤111に対向する位置、通常は研磨定盤111の回転中心を外した位置に対向するように、研磨ヘッド115が備えられている。この研磨ヘッド115は昇降自在に構成されている。さらに、この研磨ヘッド115は図示しない回動駆動装置に接続された回転軸116を介して例えば矢印イ方向に回動される。また、この研磨ヘッド115の研磨定盤111に対向する面は、被研磨物301が装着されるようになっている。被研磨物の装着方法は、真空吸着、静電吸着、接着剤を用いた接着、粘着シートを用いた接着等、種々の方法を採用することができる。さらに、研磨定盤111の上方で研磨ヘッド115の近傍には、研磨パッド1上に研磨スラリー131(便宜上、矢印で示す)を供給するためのノズル121が備えられている。そしてこの研磨スラリー131は、研磨定盤111の回動とともに研磨パッド1と被加工物301との間に入り込むように供給される。
【0044】
本発明の第1の研磨方法を以下に説明する。一例として、上記第1の研磨装置101を用いて研磨を行う方法を説明する。まず、研磨パッド1〜4のうちの所望の研磨パッドを研磨定盤111に装着する。また研磨ヘッド115には被研磨物301を装着する。その後、ノズル121より研磨スラリー131を研磨パッド1上に供給するとともに、研磨定盤111を回動させる。また、研磨ヘッド115も回動させる。そして、所望の加工圧力となるように、研磨パッド1に被研磨物301を接触させて、被研磨物301の被研磨面を研磨する。研磨条件の一例としては、例えばウエハ表面に形成された銅膜を研磨する場合で説明する。研磨スラリー131には例えばアルミナ系スラリーを用い、加工圧力を300g/cm2 、回転数を被研磨物(例えばウエハ)に対する研磨パッドの周速度が60m/minになるように設定した。研磨スラリー131には、終点検出をしやすくするために乳白色のものを用いることが好ましい。研磨が終了した後は、被加工物301を研磨パッド1より引き離し、研磨スラリー131の供給を停止するとともに、研磨定盤111および研磨ヘッド115の回動を停止する。その後、研磨ヘッド115より被加工物301を脱着すればよい。なお、脱着前に被研磨物301の被研磨面を洗浄してもよい。
【0045】
第2の研磨装置は、被研磨材料の被研磨面に研磨パッドが接触し、相対的に摩擦運動することにより被研磨面を研磨する前記研磨パッド4を備えるベルト式の研磨装置である。研磨パッド4の切り欠き形状は、前記図1〜3および図5、6で説明した切り欠き形状のいずれでもよい。
【0046】
すなわち、図8に示すように、第2の研磨装置201は、平行に配置された回動自在なローラ211,212を備え、これらローラ211,212に巻装されるベルト式の前記図4によって説明した研磨パッド4を備えている。この研磨パッド4は、上記ローラ211,212によって撓みのないように張られている。また、上記ローラ211,212間には、研磨パッドが内側に撓むのを防止するもので、すなわち研磨パッドを内側より研磨ヘッド215方向に支えるもので、研磨パッドが摺動自在となるガイド(図示せず)を設けることが好ましい。また上記ローラ211,212の少なくともいずれか一方は、回動駆動装置により例えば矢印カ方向に回動される。それによって、研磨パッド4は矢印キ方向に回動する。さらにローラ211,212間には、図示はしないが、終点検出用の光を照射する光源および反射光を受光する受光部が、回転する研磨パッド4に設けられた開口部(図示せず)が上方を通るように設置されている。
【0047】
上記研磨パッド4の研磨面に対向するように、研磨ヘッド215が備えられている。この研磨ヘッド215は昇降自在に構成されている。さらに、この研磨ヘッド215は図示しない回動駆動装置に接続された回転軸216を介して回動される。また、この研磨ヘッド215の研磨パッド4に対向する面は、被研磨物301が装着されるようになっている。被研磨物301の装着方法は、真空吸着、静電吸着、接着剤を用いた接着、粘着シートを用いた接着等、種々の方法を採用することができる。さらに、研磨パッド4の上方で研磨ヘッド215の近傍には、研磨パッド4上に研磨スラリー231を供給するためのノズル221が備えられている。そしてこの研磨スラリー231は、研磨定盤111の回動とともに研磨パッド4と被加工物301との間に入り込むように供給される。
【0048】
本発明の第2の研磨方法を以下に説明する。一例として、上記第2の研磨装置201を用いて研磨を行う方法を説明する。ローラ211,212には研磨パッド4を装着する。一方、研磨ヘッド115には被研磨物301を装着する。その後、ノズル121より研磨スラリーを研磨パッド4上に供給するとともに、ローラ211,212を回動させることにより研磨パッド4を回動させる。また、研磨ヘッド115も回動させる。そして、所望の加工圧力となるように、研磨パッド4に被研磨物301を接触させて、被研磨物301の被研磨面を研磨する。研磨スラリーにはアルミナ系スラリーを用い、加工圧力を300g/cm2 、回転数を被研磨物(例えばウエハ)に対する研磨パッドの周速度が60m/minになるように設定した。研磨スラリーには、終点検出をしやすくするために乳白色のものを用いることが好ましい。研磨が終了した後は、被加工物301を研磨パッド4より引き離し、研磨スラリーの供給を停止するとともに、研磨パッド4(ローラ211,212)および研磨ヘッド115の回動を停止する。その後、研磨ヘッド115より被加工物301を脱着すればよい。なお、脱着前に被研磨物301の被研磨面を洗浄してもよい。
【0049】
上記説明した研磨方法は一例であって、研磨条件は、研磨対象に応じて適宜変更することができる。また、従来から用いられている研磨条件を用いることもできる。
【0050】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の研磨パッドによれば、終点検出用の光を通過させるためのもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、開口部から研磨パッドの周外へつながる切り欠き部とを有するので、研磨パッド表面より開口部に落ちたスラリーを、切り欠き部を通して研磨パッドの周外へ排出することができる。したがって、スラリーによる光の減衰が少ない研磨パッドを提供できる。また研磨パッドに窓を形成する必要がないため、研磨パッドの製造コストが低減でき、研磨パッドを安価に提供できる。
【0051】
本発明の研磨装置によれば、研磨パッドの製造コストを安価にできる本発明の研磨パッドが装着されていることから、研磨装置の運用費用を低減することができるとともに、本発明の研磨パッドの作用効果を得ることができる。
【0052】
本発明の研磨方法によれば、研磨パッドの製造コストを安価にできる本発明の研磨パッドを用いることから、研磨コストを低減することができるとともに、本発明の研磨パッドの作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の研磨パッドに係る第1実施の形態を示す平面図およびA−A’線断面図である。
【図2】本発明の研磨パッドに係る第2実施の形態を示す平面図およびB−B’線断面図である。
【図3】本発明の研磨パッドに係る第3実施の形態を示す平面図およびC−C’線断面図である。
【図4】本発明の研磨パッドに係る第4実施の形態を示す平面図である。
【図5】本発明の研磨パッドに係る第5実施の形態を示す平面図である。
【図6】本発明の研磨パッドに係る第6実施の形態を示す平面図である。
【図7】本発明の第1の研磨装置に係る実施の形態を示す概略構成斜視図である。
【図8】本発明の第2研磨装置に係る実施の形態を示す概略構成斜視図である。
【図9】従来の技術に係わる研磨パッドを示す平面図およびX−X’線断面図である。
【図10】従来の技術に係わる研磨パッドを示す平面図およびY−Y’線断面図である。
【符号の説明】
1…研磨パッド、11…開口部、12…切り欠き部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polishing pad, a polishing apparatus, and a polishing method, and more particularly, to a polishing pad having an optical path secured by optical end point detection, a polishing apparatus using the polishing pad, and a polishing method using the polishing pad.
[0002]
[Prior art]
A polishing pad used in a polishing apparatus having an optical end point detector irradiates a workpiece (for example, a wafer) on the polishing pad with detection light from a polishing plate on which the polishing pad is attached, and reflects the reflected light. In order to secure an optical path for sensing light with a detector, the following has been developed.
[0003]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-235520 discloses an optical end point detector and a polishing apparatus having the same, and FIG. 3 of the same publication shows a polishing pad 66, which is shown on
[0004]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-284298 discloses a polishing state monitoring method using a plurality of optical monitors and a polishing apparatus having the monitors. The fourth column, left column, paragraph 0019 of the publication describes that a plurality of places where light passes through the polishing pad are provided. Further, in the right column, paragraph 0055, page 6 of the same publication, a transparent window for polishing monitoring was formed by placing transparent resin slightly lower than the polishing pad surface in three cuts provided on the pad surface. (See Patent Document 2).
[0005]
In Japanese Patent Laid-Open No. 10-83977, an opening is provided in the polishing surface in FIG. 3A of the same publication and its related explanation place, and a substantially transparent quartz plug (window) is provided in the opening. It is disclosed to form. That is, as shown in FIG. 9 of the present application, a
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-7-235520 (5th page, FIG. 3)
[Patent Document 2]
JP 2001-284298 A (page 4-6, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-83977 (
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, although a detailed description of the process of manufacturing a polishing pad provided with a plug (window) is made in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-83977, the process is complicated and causes an increase in cost.
[0008]
It is also conceivable to form a
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a polishing pad made to solve the above problems.
[0010]
The polishing pad of the present invention is an optical path that penetrates the polishing pad, and has an opening that penetrates in the thickness direction of the polishing pad, and leads from the opening to the periphery of the polishing pad. It has a notch part which penetrates.
[0011]
The polishing pad has an opening penetrating in the thickness direction of the polishing pad, and a notch penetrating from the opening to the periphery of the polishing pad and penetrating in the thickness direction of the polishing pad. Slurry that has fallen from the pad surface to the opening is discharged from the opening to the periphery of the polishing pad through a notch connected to the periphery of the polishing pad. At that time, since the notch is formed in a state penetrating in the thickness direction of the polishing pad in the same manner as the opening, the slurry smoothly flows from the opening to the notch. Therefore, the end point detection light is not attenuated so as to hinder the optical end point detection by the slurry in the opening. For this reason, since it is not necessary to form a window in the polishing pad, the manufacturing cost of the polishing pad can be reduced. Since the opening and the notch can be formed so as to penetrate the polishing pad, if the opening and the notch are simultaneously formed by, for example, punching, a plug (window) as in the prior art is used. The manufacturing process becomes simpler than the case of forming the cutout, and an increase in manufacturing cost due to the formation of the notch is suppressed.
[0012]
The polishing apparatus of the present invention uses the polishing pad of the present invention that can reduce the manufacturing cost of the polishing pad. Thus, since the polishing pad of the present invention is used, the operating cost of the polishing apparatus is reduced.
[0013]
The polishing method of the present invention uses the polishing pad of the present invention that can reduce the manufacturing cost of the polishing pad. Thus, since the polishing pad of this invention was used, polishing cost is reduced.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the polishing pad of the present invention will be described with reference to a plan view of FIG. 1 and a cross-sectional view taken along line AA ′.
[0015]
As shown in FIG. 1, the polishing pad 1 is formed to have a rectangular opening shape, for example, as an
[0016]
Specifically, as the polishing pad 1, a single layer made of polyurethane having a thickness of 1.2 mm was used as an example. The
[0017]
In order to attach the polishing pad 1 to a polishing surface plate (not shown), a double-sided adhesive tape is used. When the
[0018]
The polishing pad 1 has an
[0019]
Next, as Comparative Example 1, a
[0020]
Next, as Comparative Example 2, a
[0021]
Polishing was performed using the polishing pad 1 of the present invention and the
[0022]
As a result of measuring the relative strength with the
[0023]
In the present invention, if there is a concern about the contamination of the window formed on the polishing surface plate, the polishing pad is cleaned with pure water after the polishing is completed and before the next polishing is performed. It was also confirmed that the stain on the polishing platen window was removed. Further, even after about 300 wafers were polished, the reflected light intensity was not reduced due to dirt on the windows on the polishing surface plate. Furthermore, if there is a concern about the contamination of the polishing surface plate window over the long term when the polishing pad is repeatedly replaced, a transparent film should be pasted on the entire surface of the polishing surface plate or the window. It is possible to adopt a method such as exchanging it accordingly. Even if this method is used, a sufficient advantage can be obtained that the manufacturing cost of the polishing pad can be reduced.
[0024]
The polishing pad of the present invention is not limited to a single-layer polishing pad, and it is effective even if a soft polishing pad is laminated on the lower layer. In the case of using a laminated polishing pad, an opening and a cutout are provided only in the upper layer of the polishing pad as long as the lower layer of the polishing pad substantially transmits light having a wavelength necessary for end point detection. It may be.
[0025]
Next, a second embodiment according to the polishing pad of the present invention will be described with reference to a plan view of FIG. 2 and a sectional view taken along line BB ′.
[0026]
As shown in FIG. 2, the
[0027]
Next, a third embodiment according to the polishing pad of the present invention will be described with reference to a plan view of FIG. 3 and a sectional view taken along the line CC ′.
[0028]
As shown in FIG. 3, the polishing pad 3 has a rectangular opening, for example, as an
[0029]
In the polishing pad 3 shown in FIG. 3, the width w1 of the
[0030]
Next, a fourth embodiment according to the polishing pad of the present invention will be described with reference to the plan view of FIG. This polishing pad is used for a belt-type polishing apparatus, and is formed in a rectangular shape.
[0031]
As shown in FIG. 4, the
[0032]
In the
[0033]
Next, a fifth embodiment of the polishing pad of the present invention will be described with reference to the plan view of FIG.
[0034]
As shown in FIG. 5, for example, three circular openings are provided in the
[0035]
In each of the
[0036]
Next, a sixth embodiment according to the polishing pad of the present invention will be described with reference to the plan view of FIG.
[0037]
As shown in FIG. 6, for example, three rectangular openings are provided in the polishing pad 6 as a plurality of
[0038]
Each
[0039]
The
[0040]
Next, the polishing apparatus of the present invention will be described with reference to schematic configuration perspective views shown in FIGS.
[0041]
The first polishing apparatus includes one of the polishing pads 1 to 4 for polishing the surface to be polished by bringing the polishing pad into contact with the surface to be polished and relatively moving in friction. is there.
[0042]
That is, as shown in FIG. 7, the first polishing apparatus 101 includes a polishing surface plate 111 that can freely rotate in the direction of the arrow A, for example. The polishing surface plate 111 is rotated via a
[0043]
A polishing
[0044]
The first polishing method of the present invention will be described below. As an example, a method for polishing using the first polishing apparatus 101 will be described. First, a desired polishing pad among the polishing pads 1 to 4 is mounted on the polishing surface plate 111. Further, an object to be polished 301 is attached to the polishing
[0045]
The second polishing apparatus is a belt-type polishing apparatus including the
[0046]
That is, as shown in FIG. 8, the second polishing apparatus 201 includes
[0047]
A polishing
[0048]
The second polishing method of the present invention will be described below. As an example, a method for polishing using the second polishing apparatus 201 will be described. A
[0049]
The polishing method described above is an example, and the polishing conditions can be changed as appropriate according to the object to be polished. Also, conventionally used polishing conditions can be used.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the polishing pad of the present invention, it is for passing the light for detecting the end point, and is connected to the opening extending through the polishing pad in the thickness direction and from the opening to the periphery of the polishing pad. Therefore, the slurry that has fallen into the opening from the surface of the polishing pad can be discharged out of the periphery of the polishing pad through the notch. Therefore, it is possible to provide a polishing pad with little light attenuation by the slurry. In addition, since it is not necessary to form a window on the polishing pad, the manufacturing cost of the polishing pad can be reduced, and the polishing pad can be provided at low cost.
[0051]
According to the polishing apparatus of the present invention, since the polishing pad of the present invention that can reduce the manufacturing cost of the polishing pad is mounted, the operating cost of the polishing apparatus can be reduced, and the polishing pad of the present invention can be reduced. An effect can be obtained.
[0052]
According to the polishing method of the present invention, since the polishing pad of the present invention that can reduce the manufacturing cost of the polishing pad is used, the polishing cost can be reduced and the function and effect of the polishing pad of the present invention can be obtained. it can.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a plan view and a cross-sectional view taken along line AA ′ showing a first embodiment of a polishing pad according to the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a plan view and a cross-sectional view taken along line BB ′ showing a second embodiment of the polishing pad of the present invention. FIGS.
FIGS. 3A and 3B are a plan view and a cross-sectional view taken along line CC ′ showing a third embodiment of the polishing pad of the present invention. FIGS.
FIG. 4 is a plan view showing a fourth embodiment according to the polishing pad of the present invention.
FIG. 5 is a plan view showing a fifth embodiment according to the polishing pad of the present invention.
FIG. 6 is a plan view showing a sixth embodiment according to the polishing pad of the present invention.
FIG. 7 is a schematic configuration perspective view showing an embodiment according to the first polishing apparatus of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration perspective view showing an embodiment according to a second polishing apparatus of the present invention.
FIGS. 9A and 9B are a plan view and a cross-sectional view taken along line XX ′ showing a polishing pad according to a conventional technique. FIGS.
10A and 10B are a plan view and a cross-sectional view taken along line YY ′ showing a polishing pad according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Polishing pad, 11 ... Opening part, 12 ... Notch
Claims (9)
前記研磨パッドを貫通する光路となるもので前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、
前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する切り欠き部とを有する
ことを特徴とする研磨パッド。In a polishing pad for polishing an object to be polished,
An opening that penetrates in the thickness direction of the polishing pad as an optical path that penetrates the polishing pad;
A polishing pad having a notch that extends from the opening to the periphery of the polishing pad and penetrates in the thickness direction of the polishing pad.
前記開口部のそれぞれに対応して前記切り欠き部が形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の研磨パッド。A plurality of the openings are provided,
The polishing pad according to claim 1, wherein the notch is formed corresponding to each of the openings.
前記各開口部は前記研磨パッドを厚さ方向に貫通する通路によって連通され、
前記切り欠き部は最外部の開口部に連続して形成されている
ことを特徴とする請求項1記載の研磨パッド。A plurality of the openings are provided,
Each opening is communicated by a passage that penetrates the polishing pad in the thickness direction;
The polishing pad according to claim 1, wherein the notch is formed continuously with the outermost opening.
相対的に摩擦運動することにより被研磨面を研磨する研磨装置において、
前記研磨パッドは、
前記研磨パッドを貫通する光路となるもので前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、
前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する切り欠き部とを有する
ことを特徴とする研磨装置。The polishing pad contacts the surface to be polished of the material to be polished,
In a polishing apparatus for polishing a surface to be polished by relatively frictional movement,
The polishing pad is
An opening that penetrates in the thickness direction of the polishing pad as an optical path that penetrates the polishing pad;
A polishing apparatus comprising: a notch that extends from the opening to the periphery of the polishing pad and penetrates in the thickness direction of the polishing pad.
前記開口部のそれぞれに対応して前記切り欠き部が形成されている
ことを特徴とする請求項4記載の研磨装置。A plurality of the openings are provided,
The polishing apparatus according to claim 4, wherein the notch is formed corresponding to each of the openings.
前記各開口部は前記研磨パッドを厚さ方向に貫通する通路によって連通され、前記切り欠き部は最外部の開口部に連続して形成されている
ことを特徴とする請求項4記載の研磨装置。A plurality of the openings are provided,
5. The polishing apparatus according to claim 4, wherein each of the openings is communicated with a passage that penetrates the polishing pad in the thickness direction, and the notch is formed continuously to the outermost opening. .
被研磨面と研磨パッドとが相対的に摩擦運動することにより被研磨面を研磨する研磨方法において、
前記研磨パッドは、
前記研磨パッドを貫通する光路となるもので前記研磨パッドの厚さ方向に貫通する開口部と、
前記開口部から前記研磨パッドの周外へつながるもので研磨パッドの厚さ方向に貫通する切り欠き部とを有する
ことを特徴とする研磨方法。The polishing pad contacts the surface to be polished of the material to be polished,
In the polishing method for polishing the surface to be polished by the relative friction movement of the surface to be polished and the polishing pad,
The polishing pad is
An opening that penetrates in the thickness direction of the polishing pad as an optical path that penetrates the polishing pad;
A polishing method comprising: a notch that extends from the opening to the periphery of the polishing pad and penetrates in the thickness direction of the polishing pad.
前記開口部のそれぞれに対応して前記切り欠き部が形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の研磨方法。A plurality of the openings are provided,
The polishing method according to claim 7, wherein the notch is formed corresponding to each of the openings.
前記各開口部は前記研磨パッドを厚さ方向に貫通する通路によって連通され、
前記切り欠き部は最外部の開口部に連続して形成されている
ことを特徴とする請求項7記載の研磨方法。A plurality of the openings are provided,
Each opening is communicated by a passage that penetrates the polishing pad in the thickness direction;
The polishing method according to claim 7, wherein the notch is formed continuously with the outermost opening.
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