JPH097984A - Semiconductor device manufacturing method and polishing apparatus used for the same - Google Patents
Semiconductor device manufacturing method and polishing apparatus used for the sameInfo
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- JPH097984A JPH097984A JP7348394A JP34839495A JPH097984A JP H097984 A JPH097984 A JP H097984A JP 7348394 A JP7348394 A JP 7348394A JP 34839495 A JP34839495 A JP 34839495A JP H097984 A JPH097984 A JP H097984A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 層間絶縁膜を一定膜厚に化学的機械研磨によ
って平坦化する。
【解決手段】 化学的機械研磨装置10のウエハ保持ヘ
ッド20の保持穴23には、エア供給路28を接続され
た通気口24と、微細通気路33を有するセラミック板
32と、多数本の貫通孔36が開設された弾性材製のパ
ッド34とから成る補助押接装置21が装着されてい
る。ワーク1は裏側面8をパッドに当接されてヘッドに
保持され被研磨面7を研磨工具11の研磨材面15に擦
られる。被研磨面が研磨材面に機械的に押接され、かつ
エア圧がセラミック板、パッドを通じワークの裏側面に
印加されて被研磨面が研磨材面に押接される。
【効果】 層間絶縁膜の化学的機械研磨に際してワーク
はヘッドで押されるとともにエア圧の作用力で押される
ため、被研磨面の研磨量は全体に均一になり、層間絶縁
膜の表面の凹凸は一定膜厚に平坦化される。
(57) Abstract: An interlayer insulating film is flattened to a constant thickness by chemical mechanical polishing. SOLUTION: A holding hole 23 of a wafer holding head 20 of a chemical mechanical polishing apparatus 10 has a vent hole 24 connected to an air supply passage 28, a ceramic plate 32 having a fine ventilation passage 33, and a plurality of penetrating holes. An auxiliary pressing device 21 including an elastic material pad 34 having a hole 36 formed therein is mounted. The back surface 8 of the work 1 is brought into contact with the pad and held by the head, and the surface 7 to be polished is rubbed against the polishing material surface 15 of the polishing tool 11. The surface to be polished is mechanically pressed against the surface of the abrasive material, and air pressure is applied to the back side surface of the work through the ceramic plate and the pad to press the surface to be polished against the surface of the abrasive material. [Effect] During the chemical mechanical polishing of the interlayer insulating film, the work is pressed by the head and is also pressed by the action of air pressure, so that the polishing amount of the surface to be polished is uniform and the unevenness of the surface of the interlayer insulating film is reduced. It is flattened to a constant film thickness.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
技術、特に、半導体ウエハ(以下、ウエハという。)の
一主面を全体的に均一に平坦化する技術に関し、例え
ば、半導体装置の製造工程において、ウエハの主面に形
成された絶縁膜の凹凸を化学的機械研磨によって平坦化
するのに利用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing technique, and more particularly to a technique for uniformly planarizing one main surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as a wafer). In a process, the present invention relates to a technique effectively used to planarize unevenness of an insulating film formed on a main surface of a wafer by chemical mechanical polishing.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の製造工程において、ウエハ
の主面を均一に研磨する研磨装置として、ワークである
ウエハの被研磨面を露出させた状態で保持するヘッド
と、一主面に研磨材面を有する研磨工具とを備えてお
り、ヘッドによって保持されたウエハの被研磨面が研磨
工具の研磨材面に反対側の一主面(以下、裏側面とい
う。)にてヘッドのワーク保持面にて反力を受けられた
状態で機械的作用力によって押接されながら、相対移動
されて研磨される研磨装置、がある。2. Description of the Related Art In a semiconductor device manufacturing process, as a polishing apparatus for uniformly polishing a main surface of a wafer, a head for holding a surface to be polished of a wafer, which is a work, in an exposed state, and a polishing material for one main surface. A polishing tool having a surface, and the surface to be polished of the wafer held by the head is one main surface opposite to the polishing material surface of the polishing tool (hereinafter referred to as the back side surface), and the work holding surface of the head. There is a polishing device that relatively moves and polishes while being pressed by a mechanical action force while receiving a reaction force.
【0003】この研磨装置においてウエハを全面にわた
って均一に研磨するには、研磨材面に対してウエハを全
面にわたって均一に押接する必要がある。そこで、従来
の研磨装置においては、押接力による反力を受ける主面
であるウエハの裏側面を高い剛性を有する平坦なワーク
保持面によって受けることにより、ウエハの被研磨面を
研磨材面に対して全体にわたって均一に押接させるよう
に工夫されている。In order to uniformly polish the entire surface of the wafer in this polishing apparatus, it is necessary to uniformly press the wafer against the surface of the polishing material. Therefore, in the conventional polishing apparatus, the back surface of the wafer, which is the main surface receiving the reaction force due to the pressing force, is received by the flat work holding surface having high rigidity, so that the surface to be polished of the wafer is It is devised so that it can be pressed uniformly over the entire surface.
【0004】ところが、ウエハの裏側面を高い剛性を有
する平坦なワーク保持面で受ける研磨装置においては、
ウエハの切出し工程やそれに続く研削工程およびポリシ
ング工程において発生した厚み分布がウエハに存在して
いる場合に、ウエハの厚みが大きい部位に押さえ力が集
中的に作用するため、ウエハの被研磨面における研磨量
に偏りが発生するという問題点がある。However, in a polishing apparatus in which the back side surface of a wafer is received by a flat work holding surface having high rigidity,
When the wafer has a thickness distribution generated in the wafer cutting step and the subsequent grinding step and polishing step, the pressing force concentrates on a portion having a large thickness of the wafer. There is a problem that the polishing amount is uneven.
【0005】また、被研磨面を均一に研磨するために、
研磨作業中にウエハは自公転運動や揺動運動される。こ
のようにウエハが自公転運動や揺動運動されると、ウエ
ハには横向きや斜め向き等の様々な力が作用するため、
ウエハの裏側面を高い剛性を有する平坦なワーク保持面
で受けた状態でウエハの全面に均一な押接力を付勢する
ことは困難であり、研磨量の分布をウエハの被研磨面全
体にわたって高精度に均一に維持することは困難であ
る。Further, in order to uniformly polish the surface to be polished,
During the polishing operation, the wafer is revolved or rocked. When the wafer is revolved or oscillated in this way, various forces such as sideways and diagonal directions act on the wafer.
It is difficult to apply a uniform pressing force to the entire surface of the wafer while the back surface of the wafer is received by the flat work holding surface having high rigidity, and the distribution of the polishing amount is high over the entire surface to be polished of the wafer. It is difficult to maintain uniform precision.
【0006】ウエハの裏側面を高い剛性を有する平坦な
ワーク保持面で受けることによる問題点を解決する研磨
装置として、ウエハを保持するヘッドを球面継手によっ
てフレキシブルに支承することにより、ウエハの被研磨
面を研磨材面に自己整合的に倣わせるように構成したも
のや、さらに、ヘッドをジャイロ機構を備えた倣い機構
で支持しウエハの被研磨面を研磨材面に強制的に倣わせ
るように構成したものが開発されている。As a polishing apparatus that solves the problem of receiving the back side surface of a wafer by a flat work holding surface having high rigidity, a head for holding a wafer is flexibly supported by a spherical joint to polish a wafer to be polished. The surface is configured to follow the polishing material surface in a self-aligning manner, or the head is supported by a copying mechanism equipped with a gyro mechanism to force the polishing surface of the wafer to follow the polishing material surface. Have been developed.
【0007】なお、従来のこの種の研磨装置を述べてあ
る例として、特開昭63−114874号公報、特開平
6−71558号公報、特開平6−8088号公報、特
開平5−251411号公報、特開平6−61202号
公報、がある。特開昭63−114874号公報には、
複数のウエハ支持チャックが空気圧、液体圧または機械
力により加えられた垂直研磨力で多重チャックキャリヤ
ーアセンブリに保持されることにより各サブキャリヤー
は種々の厚さおよびテーパのウエハを自由に収容するこ
とができるウエハを処理するためのアセンブリが、開示
されている。特開平6−71558号公報には、加圧手
段がポリシング対象物をトップリングの吸着面に吸着さ
せる時の押圧力とターンテーブルに押圧して研磨する時
の押圧力を変えることができる圧力可変機能を有してい
るポリシング装置が、開示されている。特開平6−80
88号公報には、ウエハ吸着面に軟質樹脂層を形成しそ
の上に硬質樹脂層を形成することによってウエハを無歪
状態で吸着するウエハ研磨用固定板が、開示されてい
る。特開平5−251411号公報には、研磨開始まで
ウエハを真空吸着し研磨開始後はウエハを自由回転させ
る研磨方法および研磨装置が、開示されている。特開平
6−61202号公報には、真空吸着用貫通微小孔を有
する硬質基板表面にシリコーン弾性体を形成しそのシリ
コーン弾性体に微小孔と通ずる孔を開設しウエハを真空
吸着保持した後にウエハの研磨中シリコーン弾性体の表
面粘着性のみでウエハを保持するウエハの保持方法が、
開示されている。Incidentally, examples of the conventional polishing apparatus of this type are described in JP-A-63-114874, JP-A-6-71558, JP-A-6-8088, and JP-A-5-251411. Japanese Patent Laid-Open No. 6-61202. Japanese Patent Laid-Open No. 63-114874 discloses that
A plurality of wafer support chucks are held on the multiple chuck carrier assembly by vertical polishing force applied by air pressure, liquid pressure or mechanical force so that each sub-carrier can freely accommodate wafers of various thickness and taper. An assembly for processing a possible wafer is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-71558 discloses a variable pressure capable of changing the pressing force when the pressurizing means adsorbs the polishing object to the adsorbing surface of the top ring and the pressing force when the polishing object is pressed by the turntable. A functional polishing device is disclosed. JP-A-6-80
Japanese Patent Laid-Open No. 88 discloses a wafer polishing fixing plate that forms a soft resin layer on a wafer suction surface and a hard resin layer on the soft resin layer to suck a wafer in a strain-free state. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-251411 discloses a polishing method and a polishing apparatus in which a wafer is vacuum-sucked until the polishing is started and the wafer is freely rotated after the polishing is started. In Japanese Patent Laid-Open No. 6-61202, a silicone elastic body is formed on the surface of a hard substrate having through holes for vacuum suction, and a hole communicating with the minute holes is formed in the silicone elastic body to hold the wafer by vacuum suction and then to remove the wafer. The method of holding the wafer, which holds the wafer only by the surface adhesiveness of the silicone elastic body during polishing,
It is disclosed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、ウエハの一
主面に半導体素子が作り込まれる所謂前工程(以下、前
工程という。)において、ウエハの半導体素子が作り込
まれる主面(以下、表側面という。)に被着された絶縁
膜や金属膜を研磨装置によって研磨することにより、絶
縁膜や金属膜の表面に形成された凹凸を平坦化する技術
が提案されている。一般に、この前工程においてウエハ
の各構成部分について要求される寸法精度は設計寸法の
大略1/10以下であり、ウエハの表側面の上に被着さ
れた絶縁膜や金属膜の一例である層間絶縁膜や配線層膜
の膜厚分布精度については、0.1μm以下の精度が要
求される。By the way, in a so-called pre-process (hereinafter referred to as a pre-process) in which a semiconductor element is formed on one main surface of a wafer, a main surface (hereinafter, referred to as a table) on which a semiconductor element of a wafer is formed. There is proposed a technique for flattening the unevenness formed on the surface of the insulating film or the metal film by polishing the insulating film or the metal film deposited on the side surface) with a polishing device. Generally, the dimensional accuracy required for each component of the wafer in this pre-process is about 1/10 or less of the design dimension, and an interlayer that is an example of an insulating film or a metal film deposited on the front surface of the wafer. Regarding the film thickness distribution accuracy of the insulating film and the wiring layer film, an accuracy of 0.1 μm or less is required.
【0009】しかしながら、前述したようにウエハの切
出し工程やそれに続く研削工程およびポリシング工程か
ら前工程に投入された状態のウエハ(以下、加工前ウエ
ハという。)は、約1μmの厚み分布を有しているた
め、ウエハの表側面に被着された層間絶縁膜や配線層膜
が前記した従来の研磨装置によって研磨された場合にお
いては、加工前ウエハの厚み分布が層間絶縁膜や配線層
膜に転写されてしまう結果となり、ウエハの表側面の上
に被着された層間絶縁膜や配線層膜の膜厚分布精度につ
いて0.1μm以下の精度を確保することができないと
いう問題点があることが、本発明者によって明らかにさ
れた。However, as described above, a wafer (hereinafter referred to as an unprocessed wafer) in a state of being put into the preceding step from the wafer cutting step and the subsequent grinding step and polishing step has a thickness distribution of about 1 μm. Therefore, when the interlayer insulating film or the wiring layer film deposited on the front surface of the wafer is polished by the above-described conventional polishing apparatus, the thickness distribution of the unprocessed wafer changes to the interlayer insulating film or the wiring layer film. As a result, the accuracy of the film thickness distribution accuracy of the interlayer insulating film or the wiring layer film deposited on the front surface of the wafer cannot be secured to 0.1 μm or less. , Revealed by the present inventor.
【0010】また、ウエハ保持ヘッドをフローティング
支持してウエハの被研磨面を研磨材面に自己整合的また
は強制的に倣わせるように構成した研磨装置において
も、研磨作業中に作用する力の変動に完全には追従する
ことができないため、ウエハの表側面の上に被着された
層間絶縁膜や配線層膜の膜厚分布精度について0.1μ
m以下の精度を確保することができないという問題点が
あることが、本発明者によって明らかにされた。Further, even in a polishing apparatus in which the wafer holding head is supported in a floating manner so that the surface to be polished of the wafer follows the surface of the polishing material in a self-aligned or forced manner, the force acting during the polishing operation is Since it is not possible to completely follow fluctuations, the film thickness distribution accuracy of the interlayer insulating film and wiring layer film deposited on the front surface of the wafer is 0.1 μm.
The present inventor has clarified that there is a problem in that accuracy of m or less cannot be ensured.
【0011】要するに、半導体装置の高集積化に伴って
配線の多層化が進んだため、ウエハ主面に形成される凹
凸の段差は1μm〜数μmの大きさになる。このため、
パターン形成時にはリソグラフィーの焦点深度が段差に
対応することができなくなり、加工精度が低下する。ま
た、従来のスパッタリング法によるメタル成膜ではカバ
レッジが悪くなる。この対策として、ウエハ主面の凹凸
を化学的機械研磨(Chmical Mechical
Polishing。以下、CMPという。)によっ
て研磨してウエハ主面を平坦化することが提案されてい
る。しかし、このCMPによる平坦化技術に従来の研磨
装置をそのまま使用したのでは、所定の精度を得ること
ができない。In short, since the number of wiring layers has been increased with the increase in the integration of semiconductor devices, the unevenness formed on the main surface of the wafer has a step size of 1 μm to several μm. For this reason,
At the time of pattern formation, the depth of focus of lithography cannot correspond to the step, and the processing accuracy deteriorates. Further, the coverage is deteriorated in the metal film formation by the conventional sputtering method. As a countermeasure against this, unevenness on the main surface of the wafer is chemically mechanically polished (Chemical Mechanical Polishing).
Polishing. Hereinafter referred to as CMP. It is proposed that the main surface of the wafer be flattened by polishing with (1). However, if the conventional polishing apparatus is used as it is for the flattening technique by CMP, a predetermined accuracy cannot be obtained.
【0012】本発明の目的は、加工前の厚み分布や研磨
作業中に作用する力の変動に関わらず、ウエハの被研磨
面を高い精度をもって均一に研磨することができる半導
体装置の製造技術を提供することにある。It is an object of the present invention to provide a semiconductor device manufacturing technique capable of uniformly polishing a surface to be polished of a wafer with high accuracy, regardless of a thickness distribution before processing and a change in a force acting during polishing work. To provide.
【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【0014】なお、CMPを述べてある例としては、特
開平5−74749号公報、特開平6−342778号
公報、特開平7−1328号公報、がある。特開平5−
74749号公報には、内部に圧力流体を密封された弾
性体によって下面を形成されたトップリングをウエハに
押し付けてデバイス面を研磨クロスに押圧し、研磨クロ
スとウエハのデバイス面を擦り合わせてデバイス面を平
坦化するデバイス付きウエハのプラナリゼーションポリ
シング方法およびその装置が、開示されている。特開平
6−342778号公報には、CMPする際に発生する
機械的振動の変化をモニタリングし凹凸を有する表面部
分の研磨が終了したときに発生する振動の変化を検知し
て研磨工程を制御する研磨方法、研磨装置およびそれに
用いる被研磨体が、開示されている。特開平7−132
8号公報には、トップリングのウエハに接触する下面を
平滑に形成するとともに外れ止めリングの内径をウエハ
の外径よりも大きく形成し、ターンテーブルの回転によ
ってウエハの外周面が外れ止めリングの内周面に接触す
ることでトップリングの回転に伴って外れ止めリングが
ウエハを遊星運動させるポリシング装置および方法が、
開示されている。Incidentally, examples in which the CMP is described include JP-A-5-74749, JP-A-6-342778, and JP-A-7-1328. Japanese Patent Laid-Open No. 5-
No. 74749 discloses a device in which a top ring having a lower surface formed by an elastic body in which a pressure fluid is sealed is pressed against a wafer to press a device surface against a polishing cloth, and the polishing cloth and the device surface of the wafer are rubbed against each other. A method and apparatus for planarizing a wafer with a device for planarizing a surface are disclosed. In Japanese Patent Laid-Open No. 6-342778, a change in mechanical vibration generated during CMP is monitored, and a change in vibration generated when polishing of a surface portion having irregularities is completed to control the polishing process. A polishing method, a polishing apparatus, and an object to be polished used therein are disclosed. JP-A-7-132
No. 8 discloses that the lower surface of the top ring in contact with the wafer is formed smooth and the inner diameter of the retaining ring is formed larger than the outer diameter of the wafer, and the outer peripheral surface of the wafer is rotated by the rotation of the turntable. A polishing apparatus and method in which the retaining ring causes the wafer to make a planetary motion as the top ring rotates by contacting the inner peripheral surface,
It is disclosed.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application is as follows.
【0016】すなわち、半導体ウエハの多層配線の表面
を平坦にするための化学的機械研磨による半導体装置の
製造方法は以下の工程を備えている、(a) 半導体装
置を形成するための半導体ウエハに形成された第1層の
絶縁膜の上に第1層の配線を形成する第1層の絶縁膜配
線形成工程、(b) 前記第1層の絶縁膜および第1層
の配線の上に第2層の絶縁膜を形成する第2層の絶縁膜
形成工程、(c) 前記半導体ウエハをヘッドにより前
記第2層の絶縁膜が形成された側の裏側面をヘッドのワ
ーク保持面に直接またはパッドを介して保持して、この
ヘッドのワーク保持面の略全面から押接用気体をその少
なくとも一部が半導体ウエハの前記裏側面周辺から外部
に散逸する状態で供給することによって前記第2層の絶
縁膜の表面を研磨クロスに準静的に押し付けた状態で研
磨材を供給しながら相対移動させて、第2層の絶縁膜の
凹凸を平坦化する平坦化工程、(d) 平坦化された第
2層の絶縁膜にスルーホールまたはコンタクトホールを
形成するホール形成工程、(e) ホールが形成された
第2層の絶縁膜の上に第2層の配線を形成する第2層の
配線形成工程。That is, a method of manufacturing a semiconductor device by chemical mechanical polishing for flattening the surface of a multilayer wiring of a semiconductor wafer includes the following steps: (a) a semiconductor wafer for forming a semiconductor device A first-layer insulating film wiring forming step of forming a first-layer wiring on the formed first-layer insulating film; (b) a first layer on the first-layer insulating film and the first-layer wiring. A second insulating film forming step of forming a two-layer insulating film, (c) a back surface of the semiconductor wafer on which the second insulating film is formed is directly or directly attached to a work holding surface of the head. The second layer by being held via a pad and supplying the pressing gas from almost the entire work holding surface of the head in a state in which at least a part of the gas is dissipated from the periphery of the back side surface of the semiconductor wafer to the outside. The surface of the insulating film of Planarizing step of flattening the unevenness of the second-layer insulating film by supplying the abrasive in a quasi-statically pressed state to the surface of the second-layer insulating film, and (d) forming a flattened second-layer insulating film. A hole forming step of forming a through hole or a contact hole, and (e) a second layer wiring forming step of forming a second layer wiring on the second layer insulating film having the holes formed therein.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施形態である
半導体装置の製造方法に使用される化学的機械研磨装置
を示しており、(a)は主要部の分解斜視図、(b)は
一部省略一部切断正面図である。図2以降は本発明の一
実施形態である半導体装置の製造方法のCMPによる平
坦化工程を説明する各説明図である。1 shows a chemical mechanical polishing apparatus used in a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is an exploded perspective view of a main part, and FIG. ) Is a partially omitted front view with partial omission. FIG. 2 and subsequent drawings are explanatory views for explaining the planarization process by CMP in the method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
【0018】本実施形態において、図1に示されている
化学的機械研磨装置は、ウエハの表側面に被着された絶
縁膜や金属膜をCMPすることによって絶縁膜や金属膜
の表面に形成された凹凸を平坦化するのに使用可能な装
置として構成されている。すなわち、本実施形態におけ
る化学的機械研磨装置(以下、ウエハ研磨装置とい
う。)10のワーク1は図7(a)に示されているよう
に、外周の一部にオリエンテーションフラット(以下、
オリフラという。)3が直線形状に切設されたウエハ2
を備えている。図7(b)に示されているように、この
ウエハ2のサブストレートの表側領域には半導体素子の
一例であるメモリーMが作り込まれているとともに、そ
の表側面上には金属膜の一例である配線層膜から形成さ
れた配線4および絶縁膜の一例である層間絶縁膜5がそ
れぞれ被着されている。そして、配線4は厚さを有する
線分によって形成されているため、その上に被着された
層間絶縁膜5の表側面には凹凸部6が下層の配線4の凹
凸に倣って形成されている。そこで、本実施形態におい
ては、この層間絶縁膜5の表側面部の一部をウエハ研磨
装置10によって研磨して除去することにより、層間絶
縁膜5が平坦化される。したがって、層間絶縁膜5の表
側面によって被研磨面7が形成されることになる。In the present embodiment, the chemical mechanical polishing apparatus shown in FIG. 1 forms on the surface of an insulating film or a metal film by CMP the insulating film or the metal film deposited on the front surface of the wafer. It is configured as a device that can be used to flatten the formed unevenness. That is, as shown in FIG. 7A, the work 1 of the chemical mechanical polishing apparatus (hereinafter, wafer polishing apparatus) 10 according to the present embodiment has an orientation flat (hereinafter,
Orifla. ) Wafer 2 in which 3 is cut linearly
It has. As shown in FIG. 7B, a memory M, which is an example of a semiconductor element, is formed in the front side region of the substrate of the wafer 2, and an example of a metal film is formed on the front side surface thereof. The wiring 4 formed of the wiring layer film and the interlayer insulating film 5 which is an example of the insulating film are respectively deposited. Since the wiring 4 is formed by a line segment having a thickness, an uneven portion 6 is formed on the front surface of the interlayer insulating film 5 adhered thereon so as to follow the unevenness of the underlying wiring 4. I have. Thus, in the present embodiment, the interlayer insulating film 5 is planarized by polishing and removing a part of the surface of the interlayer insulating film 5 by the wafer polishing apparatus 10. Therefore, the surface to be polished 7 is formed by the surface of the interlayer insulating film 5.
【0019】このウエハ研磨装置10は研磨工具とヘッ
ドとを備えている。研磨工具11はワーク1の直径より
も充分に大きい半径を有する円盤形状に形成されたベー
スプレート12を備えており、ベースプレート12は水
平面内において回転自在に支持されている。ベースプレ
ート12の下面の中心には垂直方向に配された回転軸1
3が固定されており、ベースプレート12はこの回転軸
13によって回転駆動されるようになっている。ベース
プレート12の上面には研磨クロス(布)14が全体に
わたって均一に貼着されている。研磨クロス14は表面
上にポア構造を有する合成樹脂のクロス(布)にコロイ
ダルシリカ等の微細な砥粒が抱え込まれた研磨材であ
り、その表側面によって研磨材面15が形成されてい
る。この研磨クロス14による研磨作業に際しては、エ
ッチング液(スラリと称される研磨溶液。以下、スラリ
という。)が用いられることにより、機械的な研磨(ポ
リシング)に加えてそのポリシング効果を高めるメカノ
ケミカルポリシング(mechanochemical
polishing)が実施される。したがって、研
磨工具11の中心線の略真上にはスラリ17を供給する
ためのスラリ供給ノズル16が配管されている。The wafer polishing apparatus 10 comprises a polishing tool and a head. The polishing tool 11 includes a disk-shaped base plate 12 having a radius sufficiently larger than the diameter of the work 1, and the base plate 12 is rotatably supported in a horizontal plane. In the center of the lower surface of the base plate 12, a rotating shaft 1 vertically arranged
3 is fixed, and the base plate 12 is driven to rotate by the rotation shaft 13. A polishing cloth (cloth) 14 is uniformly adhered to the entire upper surface of the base plate 12. The polishing cloth 14 is a polishing material in which fine abrasive grains such as colloidal silica are held in a cloth (cloth) made of a synthetic resin having a pore structure on the surface, and the polishing material surface 15 is formed by the front side surface thereof. During the polishing operation using the polishing cloth 14, an etching solution (a polishing solution called a slurry; hereinafter referred to as a slurry) is used, so that a mechanochemical that enhances the polishing effect in addition to mechanical polishing (polishing) is used. Policing (mechanochemical
polishing) is carried out. Therefore, a slurry supply nozzle 16 for supplying the slurry 17 is piped almost directly above the center line of the polishing tool 11.
【0020】一方、ヘッド20はワーク1をその被研磨
面7である層間絶縁膜5側を下向きにして露出させた状
態で保持し得るように構成されているとともに、ワーク
1を気体の圧力による作用力によって押して被研磨面7
を研磨材面15に押接させる補助押接装置21を構成し
ている。すなわち、ヘッド20はワーク1の直径よりも
若干大きい直径を有する円盤形状に形成された本体22
を備えており、本体22の下面には円形で一定深さの保
持穴23が同心円に配されて没設されている。保持穴2
3の大きさはワーク1の大きさよりも若干大きめに形成
されている。保持穴23の中心には気体流通口としての
通気口24が開設されており、通気口24には通気路2
5が接続されている。通気路25の他端がエアポンプ2
6に接続されることにより、通気路25は通気口24に
正圧気体としてのエア27を供給する正圧供給路28を
構成するようになっている。また、通気路25の他端が
真空ポンプ29に接続されることにより、通気路25は
通気口24に負圧を供給する負圧供給路30を構成する
ようになっている。したがって、通気路25は正圧供給
路28と負圧供給路30を兼ねるようになっており、正
圧供給路28と負圧供給路30とは途中に介設された切
換弁31によって切り換えられるように構成されてい
る。On the other hand, the head 20 is constructed so as to hold the work 1 in a state where the work 1 is exposed with the interlayer insulating film 5 side, which is the surface 7 to be polished, facing downward, and the work 1 depends on the gas pressure. Surface 7 to be pressed by pressing force
The auxiliary pressing device 21 is configured to press the abrasive material surface 15 against the abrasive material surface 15. That is, the head 20 is a disk-shaped main body 22 having a diameter slightly larger than the diameter of the work 1.
In the lower surface of the main body 22, circular holding holes 23 having a certain depth are concentrically arranged and recessed. Holding hole 2
The size of 3 is slightly larger than the size of the work 1. A vent hole 24 as a gas flow port is formed at the center of the holding hole 23, and the vent hole 24 is provided in the vent hole 24.
5 is connected. The other end of the air passage 25 is the air pump 2
By being connected to 6, the ventilation passage 25 constitutes a positive pressure supply passage 28 for supplying the air 27 as the positive pressure gas to the ventilation opening 24. Further, the other end of the ventilation path 25 is connected to the vacuum pump 29, so that the ventilation path 25 constitutes a negative pressure supply path 30 for supplying a negative pressure to the ventilation port 24. Therefore, the ventilation passage 25 serves as both the positive pressure supply passage 28 and the negative pressure supply passage 30, and the positive pressure supply passage 28 and the negative pressure supply passage 30 are switched by the switching valve 31 provided midway. Is configured.
【0021】また、保持穴23の空所内には気体流通口
を流通する気体をワーク1の裏側面全体に分配させる分
配部材としてのセラミック板32が奥側に敷設されてい
る。このセラミック板32はアルミナ等の剛性が高く熱
膨張が少ないセラミックが使用されて、保持穴23の直
径と略等しい直径を有する円盤形状に形成されており、
その厚さは保持穴23の深さよりも小さく設定されてい
る。この分配部材としてのセラミック板32は多孔質か
つその多孔群によって互いに連通する微細な通気路33
を無数にかつ全体にわたって均一に構成するように成形
されている。つまり、セラミック板32は通気口24側
と反対側との間で正圧および負圧を全面にわたって均一
に分配し得るように構成されている。また、剛性の高い
セラミック板32は保持穴23の底面に当接されている
ため、その下面はワーク1の反力を受けるワーク保持面
を実質的に構成している。Further, a ceramic plate 32 as a distribution member for distributing the gas flowing through the gas flow port to the entire back side surface of the work 1 is laid in the inner space of the holding hole 23 on the inner side. The ceramic plate 32 is made of a ceramic such as alumina having a high rigidity and a small thermal expansion, and is formed into a disk shape having a diameter substantially equal to the diameter of the holding hole 23.
The thickness is set smaller than the depth of the holding hole 23. The ceramic plate 32 as the distribution member is porous and has fine ventilation passages 33 that communicate with each other by the group of the pores.
Are molded so as to be innumerable and uniform over the whole. That is, the ceramic plate 32 is configured so that the positive pressure and the negative pressure can be evenly distributed over the entire surface between the ventilation port 24 side and the opposite side. Further, since the highly rigid ceramic plate 32 is in contact with the bottom surface of the holding hole 23, the lower surface thereof substantially constitutes a work holding surface which receives the reaction force of the work 1.
【0022】さらに、保持穴23の空所内にはパッド3
4がセラミック板32の下面に当接されて敷設されてい
る。パッド34は本体35を備えており、この本体35
は適度な弾力性を有する弾性材料の一例であるゴムまた
は樹脂が使用されて、保持穴23の直径と略等しい直径
を有する円板形状に形成されている。パッド本体35に
はセラミック板32側の空間と反対側の空間とを連通さ
せる連通路としての貫通孔36が多数本、全面にわたっ
て均等に配されてパッド本体35の厚さ方向に貫通する
ようにそれぞれ開設されており、各貫通孔36は直径約
2mmの円柱形状に形成されている。したがって、貫通
孔36群が構成する開口面積の密度は、パッド34の全
面において実質的に等しく設定されている。Further, the pad 3 is provided in the cavity of the holding hole 23.
4 is laid in contact with the lower surface of the ceramic plate 32. The pad 34 has a main body 35.
Is made of rubber or resin, which is an example of an elastic material having appropriate elasticity, and is formed in a disc shape having a diameter substantially equal to the diameter of the holding hole 23. The pad body 35 has a large number of through holes 36 as communication passages for communicating the space on the side of the ceramic plate 32 and the space on the side opposite to the ceramic plate 32. The through holes 36 are evenly arranged over the entire surface so as to penetrate in the thickness direction of the pad body 35. Each of them is opened, and each through hole 36 is formed in a cylindrical shape having a diameter of about 2 mm. Therefore, the density of the opening area formed by the group of through holes 36 is set to be substantially equal over the entire surface of the pad 34.
【0023】以上の補助押接装置21が組み込まれたヘ
ッド本体22の下端面には、円形リング形状に形成され
たガイドリング37が保持穴23の開口縁辺を取り囲む
ように取り付けられている。このガイドリング37はワ
ーク1をその被研磨面7を下端から下方に露出させた状
態で、研磨作業中にワーク1が外側に飛び出すのを阻止
しつつ保持するように構成されている。A guide ring 37 formed in a circular ring shape is attached to the lower end surface of the head body 22 in which the auxiliary pressing device 21 is incorporated so as to surround the opening edge of the holding hole 23. The guide ring 37 is configured to hold the work 1 while exposing the surface 7 to be polished downward from the lower end while preventing the work 1 from jumping out during the polishing operation.
【0024】そして、以上のように構成されたヘッド2
0は通気口24を中心にして水平面内において回転自在
支承されているとともに、回転駆動装置(図示せず)に
よって回転駆動されるように構成されている。また、ヘ
ッド20は研磨工具11が設備されたステーションとワ
ーク1が1枚ずつ払い出されるローディングステーショ
ン(図示せず)との間を移送装置(図示せず)によって
往復移動されるように構成されている。さらに、ヘッド
20は研磨作業に際して下方向に送られるように構成さ
れている。The head 2 constructed as described above
0 is rotatably supported in the horizontal plane around the vent hole 24, and is rotatably driven by a rotary drive device (not shown). The head 20 is configured to be reciprocally moved by a transfer device (not shown) between a station in which the polishing tool 11 is installed and a loading station (not shown) in which the works 1 are dispensed one by one. There is. Further, the head 20 is configured to be fed downward during the polishing operation.
【0025】ここで、前記構成に係るウエハ研磨装置1
0によるCMP方法を説明する。ワーク1が被研磨面7
側を下向きに配された状態でヘッド20のガイドリング
37内に挿入されると、切換弁31が切り換えられて負
圧供給路30を通じて負圧が通気口24に供給される。
この負圧はセラミック板32の微細な通気路33および
パッド34の貫通孔36群を通じてワーク1の被研磨面
7と反対側の主面(以下、裏側面という。)8に印加さ
れるため、ワーク1はヘッド20に真空吸着保持された
状態になる。このようにしてワーク1を保持したヘッド
20は移送装置によって研磨工具11の真上に移送され
た後に下降される。ヘッド20が下降されて、ワーク1
の被研磨面7が研磨工具11の研磨材面15に当接する
と、切換弁31が切り換えられて正圧供給路28を通じ
てエア27が通気口24に供給される。Here, the wafer polishing apparatus 1 having the above structure
The CMP method using 0 will be described. Work 1 is polished surface 7
When inserted into the guide ring 37 of the head 20 with the side facing downward, the switching valve 31 is switched and negative pressure is supplied to the vent hole 24 through the negative pressure supply passage 30.
This negative pressure is applied to the main surface (hereinafter referred to as the back surface) 8 of the work 1 opposite to the surface to be polished 7 through the fine ventilation passages 33 of the ceramic plate 32 and the through holes 36 of the pad 34. The work 1 is in a state of being vacuum-adsorbed and held by the head 20. In this way, the head 20 holding the work 1 is moved right above the polishing tool 11 by the transfer device and then lowered. The head 20 is lowered and the work 1
When the surface 7 to be polished comes into contact with the polishing material surface 15 of the polishing tool 11, the switching valve 31 is switched to supply the air 27 to the ventilation port 24 through the positive pressure supply passage 28.
【0026】続いて、研磨工具11およびヘッド20が
それぞれ回転されるとともに、ヘッド20が下方に送ら
れワーク1に一定の機械的な押接力を加える。これによ
り、ヘッド20に保持されたワーク1の被研磨面7が研
磨工具11の研磨材面15に押接されながら擦られるた
め、ワーク1の被研磨面7は研磨材面15によって研磨
される。この研磨作業中、スラリ供給ノズル16からス
ラリ17が研磨材面15に供給されることにより、機械
的な研磨(ポリシング)に加えてそのポリシング効果を
高めるメカノケミカルポリシングが実施される。Subsequently, the polishing tool 11 and the head 20 are respectively rotated, and the head 20 is fed downward to apply a constant mechanical pressing force to the work 1. As a result, the surface 7 to be polished of the work 1 held by the head 20 is rubbed while being pressed against the surface 15 of the polishing tool 11 so that the surface 7 to be polished of the work 1 is polished by the surface 15 of the polishing material. . During this polishing operation, the slurry 17 is supplied from the slurry supply nozzle 16 to the abrasive material surface 15 to perform mechanical polishing (polishing) as well as mechanochemical polishing that enhances the polishing effect.
【0027】この研磨作業中、正圧供給路28からエア
27が通気口24に供給されているため、エア27の供
給圧力による作用力によってもワーク1の被研磨面7は
研磨材面15に押接されることになる。すなわち、正圧
供給路28から通気口24に供給されたエア27はセラ
ミック板32の微細な通気路33およびパッド34の貫
通孔36群を通じてワーク1の裏側面8に供給されるた
め、このエア27の印加圧力によってワーク1が垂直方
向下方に押されることになる。このとき、セラミック板
32の微細な通気路33群は全体にわたって均等に開設
された状態になっているため、エア27はパッド34に
全面にわたって均等に分配されることになる。また、パ
ッド34の貫通孔36群も全体にわたって均等に分布さ
れているため、エア27はワーク1の全面にわたって均
等に供給されることになる。したがって、ワーク1はエ
ア27による作用力によって全体にわたって垂直かつ均
等に押し下げられて、研磨クロス14の研磨材面15に
準静的に押し付けられることになる。つまり、エア27
の圧力による押し下げ荷重は垂直の等分布荷重になって
いる。ちなみに、エア27の少なくとも一部はワーク1
の裏側面周辺等から外部に散逸することになる。During this polishing operation, the air 27 is supplied from the positive pressure supply passage 28 to the vent hole 24, so that the surface 7 to be polished of the work 1 is brought into contact with the abrasive surface 15 by the acting force of the supply pressure of the air 27. It will be pressed. That is, the air 27 supplied from the positive pressure supply passage 28 to the ventilation port 24 is supplied to the back side surface 8 of the work 1 through the fine ventilation passages 33 of the ceramic plate 32 and the through holes 36 of the pad 34. The applied pressure of 27 pushes the work 1 downward in the vertical direction. At this time, since the fine ventilation passages 33 of the ceramic plate 32 are evenly opened over the entire surface, the air 27 is evenly distributed over the entire surface of the pad 34. Further, since the through holes 36 of the pad 34 are also uniformly distributed over the whole, the air 27 is evenly supplied over the entire surface of the work 1. Therefore, the work 1 is vertically and uniformly pushed down by the acting force of the air 27, and is quasi-statically pressed against the abrasive material surface 15 of the polishing cloth 14. That is, the air 27
The pushing-down load due to the pressure is a vertical uniform load. By the way, at least a part of the air 27 is the work 1
It will be dissipated to the outside from around the back side of the.
【0028】これにより、ワーク1の被研磨面7は研磨
工具11の研磨材面15に垂直かつ均一に押接された状
態になるため、被研磨面7の研磨材面15による研磨量
は全体にわたって均一になる。その結果、ワーク1の被
研磨面7を構成する層間絶縁膜5の表面部は全体にわた
って均等に研磨されることになるため、凹凸部6が全体
にわたって除去されるとともに、全体にわたって均一な
厚さを呈する層間絶縁膜5が形成され、きわめて良好な
平坦化を実現することができる。As a result, the surface to be polished 7 of the work 1 is pressed against the abrasive material surface 15 of the polishing tool 11 vertically and uniformly, so that the amount of polishing of the object to be polished 7 by the abrasive material surface 15 is entirely. Becomes uniform over. As a result, the surface portion of the interlayer insulating film 5 forming the surface 7 to be polished of the work 1 is evenly polished over the entire surface, so that the uneven portion 6 is removed over the entire surface and a uniform thickness is formed over the entire surface. The interlayer insulating film 5 exhibiting the above is formed, and extremely excellent planarization can be realized.
【0029】ここで、パッド34の貫通孔36の配列形
態と研磨後の研磨量分布との関係を図2について説明す
る。図2は直径約2mmの円柱形状の貫通孔36(図2
(g)参照。以下、同じ。)が配列形態をそれぞれ相違
されて開設された各パッド34を、前記構成に係るウエ
ハ研磨装置10にそれぞれ使用して、ウエハ2の表面に
均一に形成した熱酸化膜9を研磨した場合についての各
パッド34と研磨後の熱酸化膜の残った形態との関係を
示した模式的な各平面図である。図2において、網目の
部分は熱酸化膜9の残膜部分(研磨残りの部分)を示し
ており、白地の部分は熱酸化膜9が除去された部分(研
磨された部分)を示している。Now, the relationship between the arrangement of the through holes 36 of the pad 34 and the distribution of the polishing amount after polishing will be described with reference to FIG. 2 shows a cylindrical through hole 36 having a diameter of about 2 mm (see FIG.
See (g). same as below. ) Are used in the wafer polishing apparatus 10 having the above-mentioned configuration to open the thermal oxide film 9 uniformly formed on the surface of the wafer 2, respectively. FIG. 6 is a schematic plan view showing the relationship between each pad 34 and the form of the remaining thermal oxide film after polishing. In FIG. 2, the mesh portion indicates the residual film portion (the polishing residual portion) of the thermal oxide film 9, and the white background portion indicates the portion where the thermal oxide film 9 is removed (the polished portion). .
【0030】まず、図2(a)は貫通孔が実質的に開設
されていないパッドを示しており、図2(b)はそのパ
ッドが使用されたウエハ研磨装置によって熱酸化膜が研
磨された場合の残膜分布を示している。図2(b)から
明らかな通り、この場合には、ウエハの周辺部が局所的
に研磨され、中央部に研磨残しが発生してしまう。その
研磨量の均一性(最大残膜厚−最小残膜厚)/(最大残
膜厚+最小残膜厚)(%)は、≫100、であり、均一
性がきわめて悪い。First, FIG. 2 (a) shows a pad in which a through hole is not substantially opened, and FIG. 2 (b) shows a thermal oxide film polished by a wafer polishing apparatus using the pad. The residual film distribution in the case is shown. As is clear from FIG. 2B, in this case, the peripheral portion of the wafer is locally polished, and the polishing residue is left in the central portion. The uniformity of the polishing amount (maximum remaining film thickness-minimum remaining film thickness) / (maximum remaining film thickness + minimum remaining film thickness) (%) is >> 100, and the uniformity is extremely poor.
【0031】図2(c)は複数個の貫通孔が中央部に集
中的に開設されているパッドを示しており、図2(d)
はそのパッドが使用されたウエハ研磨装置によって熱酸
化膜が研磨された場合の残膜分布を示している。この場
合には中央部と周辺部に研磨残りが発生する。しかし、
研磨量の均一性は図2(a)の場合に比べて向上し、そ
の均一性は、23%である。FIG. 2C shows a pad in which a plurality of through holes are centrally formed in the central portion, and FIG.
Shows the residual film distribution when the thermal oxide film is polished by the wafer polishing apparatus using the pad. In this case, polishing residue occurs in the central portion and the peripheral portion. But,
The uniformity of the polishing amount is improved as compared with the case of FIG. 2A, and the uniformity is 23%.
【0032】図2(e)は多数個の貫通孔が全体にわた
って均一に配されて開設されているパッドを示してお
り、図2(f)はそのパッドが使用されたウエハ研磨装
置によって熱酸化膜が研磨された場合の残膜分布を示し
ている。この場合には周辺部に研磨残りが発生する。し
かし、研磨量の均一性は図2(c)の場合に比べてさら
に向上し、その均一性は、6.3%である。FIG. 2 (e) shows a pad in which a large number of through holes are evenly arranged and opened, and FIG. 2 (f) shows thermal oxidation by a wafer polishing apparatus in which the pad is used. The residual film distribution when the film is polished is shown. In this case, polishing residue occurs in the peripheral portion. However, the uniformity of the polishing amount is further improved as compared with the case of FIG. 2C, and the uniformity is 6.3%.
【0033】図2(g)はさらに多数個の貫通孔36が
全体にわたって均一に配されて開設されているパッド3
4を示しており、図2(h)はそのパッドが使用された
ウエハ研磨装置10によって熱酸化膜9が研磨された場
合の残膜分布を示している。この場合には研磨残りは殆
ど発生しない。その研磨量の均一性は、3.2%であ
る。FIG. 2 (g) shows a pad 3 in which a large number of through holes 36 are evenly arranged over the entire surface.
4B, and FIG. 2H shows the residual film distribution when the thermal oxide film 9 is polished by the wafer polishing apparatus 10 using the pad. In this case, almost no polishing residue occurs. The uniformity of the polishing amount is 3.2%.
【0034】図2(e)の場合による結果(f)と、図
2(g)の場合による結果(h)との比較により、貫通
孔36群の密度を高くする程、研磨量の均一性は向上す
ることが考察される。By comparing the result (f) in the case of FIG. 2 (e) with the result (h) in the case of FIG. 2 (g), the higher the density of the through holes 36, the more uniform the polishing amount. Is considered to improve.
【0035】次に、ヘッド20の送り量に依存する機械
的な押接力と、エアの印加圧力に依存する流体的な押接
力との関係を図3について説明する。図3は図2(g)
に示されているパッド34が使用されたウエハ研磨装置
10によってウエハの表面に形成された熱酸化膜をヘッ
ド20の送り量を変化させて研磨した場合の残膜の均一
性を調査した結果を示す関係曲線である。図3におい
て、縦軸に研磨量の均一性(%)が取られ、横軸にPg
/Po(%)が取られている。ここで、Pgはエア27
の印加圧力(g/cm2 )であり、Poはヘッド20の
送り量に依存する機械的な押接力の単位面積当たりの作
用力(以下、主圧力という。g/cm2 )である。そし
て、ヘッド20の送り量が変化されることによって、主
圧力Poは、200g/cm2 から500g/cm2 ま
で変化され、Pg/Poは、0%から150%まで変化
されている。Next, the relationship between the mechanical pressing force depending on the feed amount of the head 20 and the fluid pressing force depending on the applied pressure of air will be described with reference to FIG. Figure 3 is Figure 2 (g)
The result of investigating the uniformity of the residual film when the thermal oxide film formed on the surface of the wafer is polished by changing the feed amount of the head 20 by the wafer polishing apparatus 10 using the pad 34 shown in FIG. It is a relationship curve shown. In FIG. 3, the vertical axis represents the uniformity of the polishing amount (%), and the horizontal axis represents Pg.
/ Po (%) is taken. Here, Pg is the air 27
Is the applied pressure (g / cm 2 ) and Po is the acting force per unit area of the mechanical pressing force that depends on the feed amount of the head 20 (hereinafter referred to as the main pressure, g / cm 2 ). Then, by changing the feed amount of the head 20, the main pressure Po is changed from 200 g / cm 2 to 500 g / cm 2 , and Pg / Po is changed from 0% to 150%.
【0036】図3によれば、Pg/Poが増大するに従
って均一性が次第に向上することが理解される。そし
て、Pg/Poが50%以上で均一性は、半導体装置の
製造分野で必要とされる10%を満足することになる。
また、Pg/Poが70%を越える頃から均一性の変化
が少なくなることが理解される。同図中の×印は、研磨
作業中に試料であるウエハがヘッド20から飛び出して
しまい研磨が不能になった場合を示している。したがっ
て、Pg/Poを高くすればする程、研磨量の均一性が
向上するが、Pg/Poが130%を越える頃からウエ
ハの飛び出し現象が発生してしまうことが理解される。
以上の点から、Pg/Poの値を50%〜130%の範
囲に調整することが、均一な研磨を確保する上で重要な
条件であることが考察される。It can be seen from FIG. 3 that the uniformity gradually increases as Pg / Po increases. When Pg / Po is 50% or more, the uniformity satisfies 10% required in the field of manufacturing semiconductor devices.
Further, it is understood that the change in uniformity is small when Pg / Po exceeds 70%. The X mark in the figure shows the case where the wafer, which is a sample, jumps out from the head 20 during the polishing operation and polishing cannot be performed. Therefore, it is understood that the higher the Pg / Po is, the more the uniformity of the polishing amount is improved, but the wafer popping-out phenomenon occurs when the Pg / Po exceeds 130%.
From the above points, it is considered that adjusting the value of Pg / Po in the range of 50% to 130% is an important condition for ensuring uniform polishing.
【0037】ところで、ウエハの切出し工程やそれに続
く研削工程およびポリシング工程から前工程に投入され
た状態の加工前ウエハは、約1μmの厚み分布を有して
いることがある。By the way, the unprocessed wafer that has been put into the preceding steps from the wafer cutting step and the subsequent grinding step and polishing step may have a thickness distribution of about 1 μm.
【0038】図4(a)はこの加工前ウエハの代表的な
厚み分布を等高線によって示した模式図である。そし
て、同図(b)は(a)のこの加工前ウエハの上に形成
した熱酸化膜を研磨した後の膜厚分布を比較して示した
線図である。同図(b)において、縦軸に厚さ偏差量
(Å)が取られ、横軸にウエハ中心からの距離(mm)
が取られている。曲線Aは同図(a)のウエハの厚さ分
布を、曲線Bは従来の研磨装置によって研磨された後の
熱酸化膜の厚さ分布を、曲線Cは本実施形態に係るウエ
ハ研磨装置によって研磨された後の熱酸化膜の厚さ分布
をそれぞれ示している。FIG. 4A is a schematic view showing a typical thickness distribution of the unprocessed wafer by contour lines. Then, FIG. 9B is a diagram showing a comparison of the film thickness distributions after polishing the thermal oxide film formed on the unprocessed wafer of FIG. In the figure (b), the vertical axis represents the thickness deviation amount (Å), and the horizontal axis represents the distance from the wafer center (mm).
Has been taken. A curve A shows the thickness distribution of the wafer in FIG. 9A, a curve B shows the thickness distribution of the thermal oxide film after being polished by the conventional polishing apparatus, and a curve C shows the wafer polishing apparatus according to this embodiment. The respective thickness distributions of the thermal oxide film after being polished are shown.
【0039】図4(b)によれば、従来の研磨装置によ
って研磨された場合には、ウエハの厚み分布に対応して
研磨後の熱酸化膜に厚さ分布が発生しており、本実施形
態に係るウエハ研磨装置によって研磨された場合には、
研磨後の熱酸化膜の厚さ分布は、ウエハの厚み分布に殆
ど影響を受けずに全体にわたって略均一になっているこ
とが理解される。According to FIG. 4B, when the polishing is performed by the conventional polishing apparatus, the thermal oxide film after polishing has a thickness distribution corresponding to the thickness distribution of the wafer. When it is polished by the wafer polishing apparatus according to the embodiment,
It is understood that the thickness distribution of the thermal oxide film after polishing is substantially unaffected by the thickness distribution of the wafer and is substantially uniform over the entire surface.
【0040】ここで、研磨後の膜厚分布について差が発
生する原理を図5によって簡単に説明する。図5(a)
に示されているように、従来の研磨装置によれば、厚み
分布を有するウエハ2Aは厚みの大きい場所が(研磨ク
ロス14から強く押し返される結果)ヘッド20Aによ
って研磨材面15に強く押接される状態になるため、そ
のウエハ2Aの表側面に均一に形成された層間絶縁膜5
は研磨後において、同図(b)に示されているように、
厚み分布を有するウエハ2Aの厚みの大きい場所で薄
く、厚みの小さい場所で厚く研磨されることになる。Here, the principle that a difference occurs in the film thickness distribution after polishing will be briefly described with reference to FIG. FIG. 5 (a)
As shown in FIG. 3, according to the conventional polishing apparatus, the wafer 2A having a thickness distribution is strongly pressed against the abrasive surface 15 by the head 20A at a location having a large thickness (as a result of being strongly pushed back from the polishing cloth 14). The interlayer insulating film 5 uniformly formed on the front surface of the wafer 2A
After polishing, as shown in FIG.
The wafer 2 </ b> A having a thickness distribution is thin at a place where the thickness is large and thick at a place where the thickness is small.
【0041】これに対して、本実施形態によれば、図5
(c)に示されているように、厚み分布を有するウエハ
2Aの厚み分布は弾力性を有するパッド本体35が弾性
変形することにより吸収される。すなわち、厚み分布を
有するウエハ2Aの表側面に均一に形成された層間絶縁
膜5は厚み分布に関わらず研磨材面15に全体にわたっ
て面一(平行)に接触する状態になる。ここで、パッド
本体35が弾性変形すると、その弾性変形量に対応した
大きさの弾性力が厚み分布を有するウエハ2Aの各部位
にそれぞれ加わることになるため、研磨材面15による
層間絶縁膜5の研磨量には弾性力の大きさの分布に対応
した分布が発生してしまう。しかし、このパッド34に
当接したウエハ2Aはその弾性力よりも大きいエア27
の印加圧力Pgによる作用力によって研磨材面15の方
向へ全体にわたって均等かつ垂直に押された状態になっ
ているため、ウエハ2Aの被研磨面7である層間絶縁膜
5の表面はパッド本体35の弾性変形による弾性力分布
に影響を受けることなく研磨材面15に全体にわたって
均等かつ垂直に押接されることになる。つまり、パッド
34の極僅かな弾性力の差は、その弾性力の大きさより
も遙かに大きいエア27による作用力にとっては殆ど無
いに等しくなっている。その結果、図5(d)に示され
ているように、厚み分布を有するウエハ2Aの表側面に
均一に形成された層間絶縁膜5はその研磨後の膜厚が全
体にわたって均一(一定)になった状態に研磨されるこ
となる。On the other hand, according to this embodiment, as shown in FIG.
As shown in (c), the thickness distribution of the wafer 2A having a thickness distribution is absorbed by elastic deformation of the pad body 35 having elasticity. That is, the interlayer insulating film 5 uniformly formed on the front surface of the wafer 2A having a thickness distribution is in a state of being flush (parallel) contacting the entire surface of the polishing material 15 regardless of the thickness distribution. Here, when the pad main body 35 is elastically deformed, an elastic force having a magnitude corresponding to the elastic deformation amount is applied to each portion of the wafer 2A having a thickness distribution, so that the interlayer insulating film 5 formed by the polishing material surface 15 is used. A distribution corresponding to the distribution of the magnitude of the elastic force is generated in the polishing amount. However, the wafer 2A abutting on the pad 34 has the air 27 larger than its elastic force.
Since it is pressed uniformly and vertically over the entire surface in the direction of the abrasive surface 15 by the acting force of the applied pressure Pg, the surface of the interlayer insulating film 5 which is the surface 7 to be polished of the wafer 2A is the pad body 35. The entire surface is pressed uniformly and vertically to the abrasive surface 15 without being affected by the elastic force distribution due to the elastic deformation. In other words, the very slight difference in the elastic force of the pad 34 is almost negligible to the acting force of the air 27 which is much larger than the magnitude of the elastic force. As a result, as shown in FIG. 5D, the interlayer insulating film 5 uniformly formed on the front surface of the wafer 2A having a thickness distribution has a uniform (constant) film thickness after polishing. It will be polished to the state that it has become.
【0042】ところで、本実施形態に係る半導体装置の
製造方法の平坦化工程に送られて来たワーク1が図5に
示されているような厚み分布を有するウエハ2Aである
場合において、従来の研磨装置によって層間絶縁膜5が
研磨されると、図5(b)に示されているように、ウエ
ハ2Aの厚みの大きい場所で層間絶縁膜5が薄くなり過
ぎて下層の配線4が露出してしまう。このため、従来の
研磨装置は層間絶縁膜5の平坦化の実用に供することは
できない。By the way, in the case where the work 1 sent to the flattening step of the method for manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment is a wafer 2A having a thickness distribution as shown in FIG. When the interlayer insulating film 5 is polished by the polishing apparatus, as shown in FIG. 5B, the interlayer insulating film 5 becomes too thin and the lower wiring 4 is exposed in a place where the thickness of the wafer 2A is large. Will end up. Therefore, the conventional polishing apparatus cannot be put to practical use for flattening the interlayer insulating film 5.
【0043】しかし、本実施形態に係るウエハ研磨装置
10によれば、厚み分布を有しているウエハ2Aであっ
ても、図5(d)に示されているように、層間絶縁膜5
は全体にわたって均一に研磨されるため、層間絶縁膜5
の平坦化を実現することができる。すなわち、本実施形
態によれば、前述した通り、ウエハ2Aの厚み分布に関
わらず被研磨面7は全体にわたって均一に研磨されるた
め、層間絶縁膜5の厚さは全体にわたって均一に減少さ
れることになる。つまり、層間絶縁膜5の表面に形成さ
れていた凹凸部6が研磨によって除去されることによ
り、層間絶縁膜5の表面は平坦化される。他方、層間絶
縁膜5は全体にわたって均一に被着されていたのである
から、研磨量が全体にわたって均一であるならば、その
研磨後の層間絶縁膜5の厚さは全体にわたって均一であ
る。したがって、ウエハ研磨装置10による研磨量を、
層間絶縁膜5の研磨前の厚さ、配線4の厚さおよび凹凸
部6の関係によって適度に設定することにより、下層の
配線4を研磨することなく層間絶縁膜5を平坦化するこ
とができる。However, according to the wafer polishing apparatus 10 according to the present embodiment, even the wafer 2A having the thickness distribution has the interlayer insulating film 5 as shown in FIG. 5D.
Is uniformly polished over the entire surface, the interlayer insulating film 5
Can be flattened. That is, according to the present embodiment, as described above, the surface 7 to be polished is uniformly polished over the entire surface regardless of the thickness distribution of the wafer 2A, so that the thickness of the interlayer insulating film 5 is uniformly reduced over the entire surface. It will be. That is, the uneven portion 6 formed on the surface of the interlayer insulating film 5 is removed by polishing, so that the surface of the interlayer insulating film 5 is flattened. On the other hand, since the interlayer insulating film 5 is uniformly deposited over the entire surface, if the polishing amount is uniform over the entire surface, the thickness of the interlayer insulating film 5 after polishing is uniform over the entire surface. Therefore, the polishing amount by the wafer polishing apparatus 10 is
By properly setting the thickness of the interlayer insulating film 5 before polishing, the thickness of the wiring 4 and the relationship between the uneven portions 6, it is possible to flatten the interlayer insulating film 5 without polishing the underlying wiring 4. .
【0044】以下、本発明の一実施形態である半導体装
置の製造方法におけるCMPによる平坦化工程を主に、
前記構成に係るウエハ研磨装置10を使用して多層配線
における層間絶縁膜に形成された凹凸を平坦化する場合
について説明する。Hereinafter, the planarization step by CMP in the method of manufacturing a semiconductor device according to one embodiment of the present invention will be mainly described.
A case will be described in which the unevenness formed in the interlayer insulating film in the multilayer wiring is flattened by using the wafer polishing apparatus 10 having the above configuration.
【0045】図6(a)に示されているように、CMP
による平坦化工程に投入される前に、ウエハ2の第1主
面には多層配線における第1層の絶縁膜5aが形成さ
れ、この第1層の絶縁膜5aの上に第1層の配線4aが
金属被膜被着処理やリソグラフィー処理およびエッチン
グ処理によってパターニングされて形成される。なお、
この第1層の配線4aにはポリシリコンやポリサイド等
によって形成されるワード線等も含まれる。As shown in FIG. 6A, CMP
Before being subjected to the planarization step by the above, the first-layer insulating film 5a in the multilayer wiring is formed on the first main surface of the wafer 2, and the first-layer wiring 5a is formed on the first-layer insulating film 5a. 4a is patterned and formed by a metal film deposition process, a lithographic process, and an etching process. In addition,
The wiring 4a of the first layer also includes a word line formed of polysilicon, polycide, or the like.
【0046】その後、図6(b)に示されているよう
に、ウエハ2の第1層の絶縁膜5aの上にはSiO2 や
Si3 N4 等からなる第2層の絶縁膜5bが、CVD法
等によって第1層の配線4aを被覆するように被着され
る。この第2層の絶縁膜5bの表面側には第1層の配線
4aの厚み分に相当する凸部が形成されるため、被研磨
面7には不特定多数の凹凸部6が形成された状態にな
る。Thereafter, as shown in FIG. 6B, a second-layer insulating film 5b made of SiO 2 or Si 3 N 4 is formed on the first-layer insulating film 5a of the wafer 2. , The CVD method or the like so as to cover the wiring 4a of the first layer. Since a convex portion corresponding to the thickness of the wiring 4a of the first layer is formed on the surface side of the insulating film 5b of the second layer, an unspecified number of irregular portions 6 are formed on the surface 7 to be polished. It becomes a state.
【0047】この状態のウエハ2がワーク1として、本
実施形態に係る半導体装置の製造方法における平坦化工
程を実施するウエハ研磨装置10に供給される。そし
て、ウエハ研磨装置10は前述した通り、この状態のワ
ーク1をヘッド20によって保持して、第2層の絶縁膜
5bの表面を研磨工具11にスラリ16を供給しながら
相対的に擦り付けることによりCMPし、第2層の絶縁
膜5bの凹凸部6を平坦化する。The wafer 2 in this state is supplied as the work 1 to the wafer polishing apparatus 10 for carrying out the flattening step in the method for manufacturing a semiconductor device according to this embodiment. Then, as described above, the wafer polishing apparatus 10 holds the work 1 in this state by the head 20 and relatively rubs the surface of the second insulating film 5b while supplying the slurry 16 to the polishing tool 11. CMP is performed to flatten the uneven portion 6 of the second insulating film 5b.
【0048】このCMPによって、ワーク1の被研磨面
7である第2層の絶縁膜5bに形成された凹凸部6の凸
部が先に除去されて行くため、第2層の絶縁膜5bの表
面は次第に平坦化されて行く。この際、本実施形態によ
れば、前述した通り、ウエハ2の厚み分布に関わらず被
研磨面7は全体にわたって均一に研磨されるため、第2
層の絶縁膜5bの厚さは全体にわたって均一に減少され
ることになる。つまり、第2層の絶縁膜5bの表面に形
成されていた凹凸部6がCMPによって除去されること
により、第2層の絶縁膜5bの表面は平坦化される。他
方、第2層の絶縁膜5bは全体にわたって均一に被着さ
れていたのであるから、研磨量が全体にわたって均一で
あるならば、その研磨後の第2層の絶縁膜5bの厚さは
全体にわたって均一である。したがって、ウエハ研磨装
置10による研磨量を、第2層の絶縁膜5bの研磨前の
厚さ、第2層の配線4aの厚さおよび凹凸部6の関係に
よって適度に設定することにより、第2層の配線4aを
研磨することなく第2層の絶縁膜5bを平坦化すること
ができる。By this CMP, the convex portions of the concave-convex portions 6 formed on the second-layer insulating film 5b which is the surface 7 to be polished of the work 1 are removed first, so that the second-layer insulating film 5b of the second-layer insulating film 5b is removed. The surface is gradually flattened. At this time, according to the present embodiment, as described above, the surface 7 to be polished is uniformly polished over the entire surface irrespective of the thickness distribution of the wafer 2.
The thickness of the insulating film 5b of the layer will be uniformly reduced over the whole. That is, the uneven portion 6 formed on the surface of the second-layer insulating film 5b is removed by CMP, so that the surface of the second-layer insulating film 5b is flattened. On the other hand, since the second-layer insulating film 5b was uniformly deposited over the entire surface, if the polishing amount is uniform over the entire surface, the thickness of the second-layer insulating film 5b after the polishing is complete. Is uniform across. Therefore, by appropriately setting the amount of polishing by the wafer polishing apparatus 10 according to the relationship between the thickness of the second-layer insulating film 5b before polishing, the thickness of the second-layer wiring 4a, and the irregularities 6, the second polishing is performed. The second layer insulating film 5b can be planarized without polishing the layer wiring 4a.
【0049】以上のようにして、CMP方法が終了した
状態で、ワーク1の被研磨面7である第2層の絶縁膜5
bの表面は図6(c)に示されているようにきわめて高
精度に平坦化されており、かつ、第1層の配線4aの真
上には第2層の絶縁膜5bが予め設定された層厚をもっ
て残された状態になっている。As described above, in the state in which the CMP method is completed, the second-layer insulating film 5 which is the surface 7 to be polished of the work 1.
As shown in FIG. 6 (c), the surface of b is flattened with extremely high precision, and the second-layer insulating film 5b is preset just above the first-layer wiring 4a. It is in a state of being left with a certain layer thickness.
【0050】この状態のワーク1はウエハ研磨装置10
からアンローディング装置によってホール形成工程に送
られる。ホール形成工程において、図6(d)に示され
ているように、ワーク1の第2層の絶縁膜5bにおける
所定の第1層の配線4aの真上にはスルーホール4cが
それぞれ開設される。The workpiece 1 in this state is the wafer polishing apparatus 10
Is sent to a hole forming step by an unloading device. In the hole forming step, as shown in FIG. 6D, through holes 4c are formed right above the predetermined first-layer wiring 4a in the second-layer insulating film 5b of the work 1. .
【0051】続いて、第2層配線形成工程において、図
6(e)に示されているように、第2層の絶縁膜5bの
上には第2層の配線4bが金属被膜被着処理やリソグラ
フィー処理およびエッチング処理によってパターニング
される。この際、第2層の絶縁膜5bの表面は高精度に
平坦化されているため、第2層の配線4bはきわめて高
精度にパターニングされる。第2層の配線4bのパター
ニングに際して第2層の絶縁膜5bの上に被着される金
属被膜の一部が第2層の絶縁膜5bに開設されているス
ルーホール4cに充填することにより、スルーホール導
体4dが形成される。そして、パターニングされた第2
層の配線4bの所定部分はスルーホール導体4dによっ
て第1層の配線4aに電気的に接続された状態になる。Subsequently, in the second-layer wiring forming step, as shown in FIG. 6E, the second-layer wiring 4b is coated with the metal film by the metal-film deposition treatment on the second-layer insulating film 5b. And patterned by lithography and etching. At this time, since the surface of the insulating film 5b of the second layer is flattened with high precision, the wiring 4b of the second layer is patterned with extremely high precision. A part of the metal film deposited on the second-layer insulating film 5b at the time of patterning the second-layer wiring 4b is filled in the through-hole 4c formed in the second-layer insulating film 5b. A through-hole conductor 4d is formed. And the patterned second
A predetermined portion of the layer wiring 4b is electrically connected to the first layer wiring 4a by the through-hole conductor 4d.
【0052】以降、前記絶縁膜形成工程、本発明に係る
平坦化工程、ホール形成工程および配線形成工程が繰り
返されることにより、図7(b)に示されている多層配
線が形成されることになる。この際、先の工程で形成さ
れた層の絶縁膜および配線が次の工程で下層の絶縁膜お
よび下層の配線に相当することになるのは言うまでもな
い。なお、ホールはスルーホールに限らず、コンタクト
ホールの場合も含み、また、ホールは第1層の配線を第
2層の配線に接続するに限らず、第1層の配線を第3層
や第4層の配線に接続する場合もある。Thereafter, the insulating film forming step, the flattening step according to the present invention, the hole forming step and the wiring forming step are repeated to form the multi-layered wiring shown in FIG. 7B. Become. At this time, it goes without saying that the insulating film and the wiring in the layer formed in the previous step correspond to the insulating film and the wiring in the lower layer in the next step. The holes are not limited to through holes, but include contact holes, and the holes are not limited to connecting the wirings of the first layer to the wirings of the second layer, and the wirings of the first layer may be the third layer or the third layer. It may be connected to the wiring of four layers.
【0053】図8は本発明の実施形態2であるウエハ研
磨装置を示しており、(a)はその底面図、(b)は
(a)のb−b線に沿う側面断面図である。図9
(a)、(b)、(c)はその効果を説明するための研
磨後の膜厚分布をそれぞれ示す各等高線図である。FIG. 8 shows a wafer polishing apparatus which is Embodiment 2 of the present invention. (A) is a bottom view thereof, and (b) is a side sectional view taken along line bb of (a). FIG.
(A), (b), (c) is each contour map which shows the film thickness distribution after polish for demonstrating the effect, respectively.
【0054】本実施形態2が前記実施形態1と異なる点
は、貫通孔36群の配置密度がウエハ2のオリフラ3に
対応する領域において小さく設定されている点である。
ちなみに、ガイドリング37はワーク1の飛び出しを防
止するとともに、周方向の位置決めを実行し得るように
なっている。The second embodiment is different from the first embodiment in that the arrangement density of the through holes 36 is small in the region corresponding to the orientation flat 3 of the wafer 2.
By the way, the guide ring 37 is adapted to prevent the work 1 from popping out and to perform positioning in the circumferential direction.
【0055】ところで、オリフラを有するウエハの表面
に形成された熱酸化膜を研磨装置によって研磨した場合
に、その研磨後の膜厚分布がオリフラの近傍において特
異な分布を呈することが本発明者によって明らかにされ
た。図9(a)は従来の研磨装置によって研磨された場
合の研磨後の膜厚分布を示しており、オリフラの近傍に
おいて等高線がきわめて密になって膜厚分布が不均一に
なっている状態がよく理解される。図9(b)は前記実
施形態1に係るウエハ研磨装置によって研磨された場合
の研磨後の膜厚分布を示しており、オリフラの近傍にお
いて等高線が若干密になっていることが理解される。By the way, when the thermal oxide film formed on the surface of the wafer having the orientation flat is polished by the polishing apparatus, the film thickness distribution after polishing exhibits a peculiar distribution in the vicinity of the orientation flat. Was revealed. FIG. 9 (a) shows the film thickness distribution after polishing by a conventional polishing apparatus, showing that the contour lines are extremely dense near the orientation flat and the film thickness distribution is not uniform. Well understood. FIG. 9B shows the film thickness distribution after polishing by the wafer polishing apparatus according to the first embodiment, and it is understood that the contour lines are slightly dense near the orientation flat.
【0056】これに対して、図9(c)は本実施形態2
に係るウエハ研磨装置によって研磨された場合の研磨後
の膜厚分布を示しており、オリフラの近傍においても等
高線は粗になり、オリフラ近傍における特異な膜厚分布
が改善されていることがよく理解される。本実施形態2
において、オリフラ近傍における特異な膜厚分布が改善
される理由は、パッド34において貫通孔36群の配置
密度が小さく設定されることにより、ワーク1のオリフ
ラ3近傍におけるエア27の印加圧力(Pg)による単
位面積当たりの押接力が部分的に適度に弱められるため
と、考察される。On the other hand, FIG. 9C shows the second embodiment.
It shows the film thickness distribution after polishing by the wafer polishing apparatus according to the above. It is well understood that the contour lines are rough even near the orientation flat and the peculiar thickness distribution near the orientation flat is improved. To be done. Embodiment 2
In the above, the reason why the peculiar film thickness distribution in the vicinity of the orientation flat is improved is that the applied density (Pg) of the air 27 in the vicinity of the orientation flat 3 of the work 1 is set by setting the arrangement density of the through holes 36 group in the pad 34 to be small. It is considered that the pressing force per unit area due to is partially moderately weakened.
【0057】図10は本発明の実施形態3であるウエハ
研磨装置を示しており、(a)はその正面断面図、
(b)は(a)のb−b線に沿う平面断面図である。FIG. 10 shows a wafer polishing apparatus which is Embodiment 3 of the present invention, (a) is a front sectional view thereof,
(B) is a plane sectional view taken along the line bb of (a).
【0058】本実施形態3が前記実施形態1と異なる点
は、分配部材が互いに流体的に仕切られてそれぞれ同心
円に配置されたインナセラミック板32Aと、センタセ
ラミック板32Bと、アウタセラミック板32Cとから
構成されており、各セラミック板に異なる圧力のエア2
7A、27B、27Cがスイベルジョイント38を介し
てそれぞれ印加されるようになっている点にある。The difference of the third embodiment from the first embodiment is that an inner ceramic plate 32A, a center ceramic plate 32B, and an outer ceramic plate 32C in which the distribution members are fluidly partitioned from each other and arranged concentrically. It is made up of two different air pressures on each ceramic plate.
7A, 27B, and 27C are applied via a swivel joint 38, respectively.
【0059】本実施形態3によれば、ワーク1には径方
向で異なるエア圧力(Pg)がそれぞれ印加されるた
め、ワーク1に径方向で大きさの異なる押接力をそれぞ
れ加えることができ、その結果、ワーク1の被研磨面に
おける研磨量の均一性をより一層高めることができる。
ちなみに、ワーク1に対して押接力の大きさを異ならせ
るのは、径方向に限らず、周方向についてであってもよ
い。要するに、補助押接装置21はエア等の気体の圧力
による押接力の分布が、ワーク1の被研磨面7の部位に
おいて異なるように構成することができる。According to the third embodiment, since different air pressures (Pg) are applied to the work 1 in the radial direction, it is possible to apply different pressing forces to the work 1 in the radial direction. As a result, the uniformity of the polishing amount on the surface to be polished of the work 1 can be further enhanced.
By the way, the magnitude of the pressing force applied to the work 1 is not limited to the radial direction but may be the circumferential direction. In short, the auxiliary pressing device 21 can be configured so that the distribution of the pressing force due to the pressure of gas such as air is different at the portion of the work surface 1 to be polished.
【0060】図11は本発明の実施形態4であるウエハ
研磨装置を示す正面断面図である。FIG. 11 is a front sectional view showing a wafer polishing apparatus which is Embodiment 4 of the present invention.
【0061】本実施形態4が前記実施形態1と異なる点
は、パッド34に連通路としての貫通孔36が開設され
ていない点である。The fourth embodiment is different from the first embodiment in that the pad 34 is not provided with a through hole 36 as a communication passage.
【0062】図12は本発明の実施形態5であるウエハ
研磨装置を示す正面断面図である。FIG. 12 is a front sectional view showing a wafer polishing apparatus which is Embodiment 5 of the present invention.
【0063】本実施形態5が前記実施形態1と異なる点
は、パッド34が省略されている点である。The fifth embodiment differs from the first embodiment in that the pad 34 is omitted.
【0064】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0065】例えば、パッドにおいて分配部材とワーク
の反力側主面(裏側面)とを連通させる連通路は、パッ
ド本体に厚さ方向に開設された貫通孔によって構成する
に限らず、発泡樹脂等の多孔質材料が使用されて形成さ
れたパッド本体自体の多孔質による微細な連通路によっ
て構成してもよい。また、パッド本体はゴムまたは樹
脂、発泡樹脂によって構成するに限らず、フェルトやガ
ラスウール等の適度な弾力性を有する材料によって構成
することができる。For example, in the pad, the communication passage that connects the distribution member and the reaction-side main surface (back side surface) of the work is not limited to the through hole formed in the thickness direction of the pad body, but may be formed of foam resin. Alternatively, the pad main body itself may be formed by using a porous material such as a fine porous communication path. The pad body is not limited to being made of rubber, resin, or foamed resin, but may be made of a material having appropriate elasticity such as felt or glass wool.
【0066】貫通孔等による連通路群のワーク側の開口
面積の密度を部分的に相異させる手段としては、貫通孔
群の配列密度を相異ならせるに限らず、各連通路の開口
面積を相異ならせてもよい。The means for partially differentiating the density of the opening areas on the work side of the communication passage groups by the through holes or the like is not limited to the different arrangement densities of the through hole groups, but the opening area of each communication passage can be changed. You may make it different.
【0067】分配部材は多孔質のセラミックによって形
成するに限らず、発泡樹脂によって形成してもよい。The distribution member is not limited to be made of porous ceramic, but may be made of foamed resin.
【0068】また、分配部材は剛性を有する板材に多数
本の貫通孔を厚さ方向に貫通するように開設して構成し
てもよい。この分配部材においては、各貫通孔をパッド
の各貫通孔にそれぞれ対向させて配設させることができ
る。さらに、この分配部材に弾性材料を焼き付けや接着
等によって付設して、分配部材とパッドとを一体的に構
成することができる。Further, the distribution member may be constructed by forming a large number of through holes in a plate material having rigidity so as to penetrate in the thickness direction. In this distribution member, each through hole can be arranged so as to face each through hole of the pad. Further, an elastic material may be attached to the distribution member by baking, adhesion, or the like to integrally configure the distribution member and the pad.
【0069】補助押接装置の押接用気体としてはエアを
媒体に使用するに限らず、窒素等の気体を使用してもよ
い。As the pressing gas of the auxiliary pressing device, not only air is used as the medium, but gas such as nitrogen may be used.
【0070】ヘッドを上側に研磨工具を下側に配置する
に限らず、ヘッドを下側に研磨工具を上側に配置しても
よい。また、ヘッド側を下降させるように構成するに限
らず、研磨工具側を上昇させるように構成してもよい。
さらに、ヘッドと研磨工具とは上下方向に不動とし、ワ
ークの被研磨面と研磨工具の研磨材面とを相対的に水平
方向に移動させて単に擦り合わせるように構成してもよ
い。The head is not limited to be disposed on the upper side and the polishing tool is disposed on the lower side, but the head may be disposed on the lower side and the polishing tool may be disposed on the upper side. Further, the head side is not limited to be lowered, and the polishing tool side may be raised.
Further, the head and the polishing tool may be vertically immovable, and the surface to be polished of the work and the abrasive material surface of the polishing tool may be relatively moved in the horizontal direction and simply rubbed.
【0071】負圧供給路30は正圧供給路28と兼用に
構成するに限らず、別に設けてもよいし、場合によって
は省略することができる。The negative pressure supply passage 30 is not limited to be used also as the positive pressure supply passage 28, but may be provided separately or may be omitted in some cases.
【0072】ウエハ研磨装置のワークは、表面に金属膜
および絶縁膜が被着されたウエハに限らず、加工前ウエ
ハであってもよい。すなわち、ウエハ研磨装置は、ウエ
ハの研削装置やポリシング装置等として使用することが
できる。The work of the wafer polishing apparatus is not limited to the wafer having the surface coated with the metal film and the insulating film, but may be an unprocessed wafer. That is, the wafer polishing apparatus can be used as a wafer grinding apparatus, a polishing apparatus, or the like.
【0073】以上の説明では研磨装置をウエハの研磨に
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、研磨装置はコンパクトディスクや磁気ディ
スク、液晶パネル、フォトマスク等の板形物の表面を研
磨する研磨に適用することができる。In the above description, the case where the polishing apparatus is applied to polishing a wafer has been described. However, the polishing apparatus is not limited to this, and the polishing apparatus is a plate-shaped object such as a compact disk, a magnetic disk, a liquid crystal panel, a photomask or the like. It can be applied to polishing for polishing the surface.
【0074】[0074]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
【0075】板厚が不均一なウエハであっても厚み分布
に関わらず、被研磨面全体にわたって均一な研磨量をも
って研磨することができるため、例えば、被研磨面に全
体的に均一な厚さをもって被着された被膜を全面にわた
って均一な厚さに研磨することができる。Even if the wafer has a non-uniform plate thickness, it can be polished with a uniform polishing amount over the entire surface to be polished regardless of the thickness distribution. It is possible to polish the coated film with a uniform thickness over the entire surface.
【0076】その結果、半導体装置の製造工程におい
て、ウエハの表面に被着された金属膜や絶縁膜の表面に
おける凹凸部を全面にわたって均一に研磨することによ
り、金属膜や絶縁膜の表面を平坦化することができるた
め、配線の微細化や高集積化等をより一層促進させるこ
とができる。As a result, in the manufacturing process of the semiconductor device, the surface of the metal film or the insulating film is flattened by uniformly polishing the uneven portions on the surface of the metal film or the insulating film deposited on the surface of the wafer. Therefore, the miniaturization of wiring and high integration can be further promoted.
【図1】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方
法における平坦化工程に使用される化学的機械研磨装置
を示しており、(a)は主要部の分解斜視図、(b)は
一部省略一部切断正面図である。1A and 1B show a chemical mechanical polishing apparatus used in a flattening step in a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, where FIG. 1A is an exploded perspective view of a main part, and FIG. It is a partially omitted front view.
【図2】パッドの貫通孔の配列形態と研磨後の研磨量分
布との関係を説明するための説明図であり、(a)、
(c)、(e)、(g)はパッドの貫通孔の配列形態を
それぞれ示す各平面図、(b)、(d)、(f)、
(h)は研磨後の熱酸化膜の残った形態をそれぞれ示す
模式的な各平面図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a relationship between an array form of through holes of a pad and a polishing amount distribution after polishing, FIG.
(C), (e), (g) are plan views showing the arrangement of the through holes of the pad, respectively (b), (d), (f),
(H) is a schematic plan view showing a form in which the thermal oxide film remains after polishing.
【図3】ヘッドの送り量に依存する機械的な押接力とエ
アの印加圧力に依存する流体的な押接力との関係を示す
線図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a mechanical pressing force depending on a head feed amount and a fluid pressing force depending on an applied pressure of air.
【図4】(a)はウエハの代表的な厚み分布を等高線に
よって示した模式図、(b)は(a)のウエハの上に形
成した熱酸化膜を研磨した後の膜厚分布を比較して示し
た線図である。4A is a schematic view showing a typical thickness distribution of a wafer by contour lines, and FIG. 4B is a comparison of film thickness distributions after polishing a thermal oxide film formed on the wafer of FIG. FIG.
【図5】研磨後の膜厚分布について差が発生する原理を
説明するための説明図であり、(a)は従来の研磨装置
による研磨状態を示す模式的正面断面図、(b)はその
厚み分布を示す模式的正面断面図、(c)は本発明の一
実施形態であるウエハ研磨装置による研磨状態を示す模
式的正面断面図、(d)はその厚み分布を示す正面断面
図である。5A and 5B are explanatory views for explaining the principle that a difference occurs in the film thickness distribution after polishing, FIG. 5A is a schematic front sectional view showing a polishing state by a conventional polishing apparatus, and FIG. A schematic front sectional view showing a thickness distribution, (c) a schematic front sectional view showing a polishing state by a wafer polishing apparatus according to an embodiment of the present invention, and (d) a front sectional view showing the thickness distribution. .
【図6】本発明の一実施形態である半導体装置の製造方
法の平坦化工程を説明するための各拡大部分断面図を示
しており、(a)は第1層の配線形成工程、(b)は第
2層の絶縁膜形成工程、(c)は平坦化工程、(d)は
ホール形成工程、(e)は第2層の配線形成工程を示し
ている。FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional view for explaining a flattening step of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a wiring forming step for a first layer and (b) is a sectional view. 8A shows a second-layer insulating film forming step, FIG. 8C shows a flattening step, FIG. 8D shows a hole forming step, and FIG. 8E shows a second-layer wiring forming step.
【図7】ワークを示しており、(a)は平面図、(b)
は拡大部分断面図である。FIG. 7 shows a work, (a) is a plan view, and (b) is a plan view.
Is an enlarged partial sectional view.
【図8】本発明の実施形態2であるウエハ研磨装置を示
しており、(a)はその底面図、(b)は(a)のb−
b線に沿う側面断面図である。FIG. 8 shows a wafer polishing apparatus that is Embodiment 2 of the present invention, in which (a) is a bottom view thereof and (b) is b- of (a).
It is a side surface sectional view which follows a b line.
【図9】(a)、(b)、(c)はその効果を説明する
ための研磨後の膜厚分布をそれぞれ示す各等高線図であ
る。9A, 9B, and 9C are contour maps showing the film thickness distribution after polishing for explaining the effect.
【図10】本発明の実施形態3であるウエハ研磨装置を
示しており、(a)はその正面断面図、(b)は(a)
のb−b線に沿う平面断面図である。10A and 10B show a wafer polishing apparatus according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 10A is a front sectional view thereof, and FIG.
FIG. 7 is a plan sectional view taken along line bb of FIG.
【図11】本発明の実施形態4であるウエハ研磨装置を
示す正面断面図である。FIG. 11 is a front sectional view showing a wafer polishing apparatus that is Embodiment 4 of the present invention.
【図12】本発明の実施形態5であるウエハ研磨装置を
示す正面断面図である。FIG. 12 is a front sectional view showing a wafer polishing apparatus which is Embodiment 5 of the present invention.
1…ワーク、2…ウエハ、2A…厚み分布を有するウエ
ハ、3…オリエンテーションフラット(オリフラ)、4
…配線、4a…第1層の配線、4b…第2層の配線、4
c…スルーホール、4d…スルーホール導体、5…層間
絶縁膜(絶縁膜)、5a…第1層の絶縁膜、5b…第2
層の絶縁膜、6…凹凸部、7…被研磨面、8…裏側面、
9…熱酸化膜、10…ウエハ研磨装置(研磨装置)、1
1…研磨工具、12…ベースプレート、13…回転軸、
14…研磨クロス、15…研磨材面、16…スラリ供給
ノズル、17…スラリ、20、20A…ヘッド、21…
補助押接装置、22…ヘッド本体、23…保持穴、24
…通気口(気体流通口)、25…通気路(流体圧供給
路)、26…エアポンプ、27、27A、27B、27
C…エア(気体)、28…正圧供給路、29…真空ポン
プ、30…負圧供給路、31…切換弁、32…セラミッ
ク板(分配部材)、32A…インナセラミック板、32
B…センタセラミック板、32C…アウタセラミック
板、33…微細な通気路、34…パッド、35…パッド
本体、36…貫通孔(連通路)、37…ガイドリング、
38…スイベルジョイント。1 ... Work, 2 ... Wafer, 2A ... Wafer having thickness distribution, 3 ... Orientation flat (orientation flat), 4
... wiring, 4a ... first layer wiring, 4b ... second layer wiring, 4
c ... through hole, 4d ... through hole conductor, 5 ... interlayer insulating film (insulating film), 5a ... first layer insulating film, 5b ... second
Layer insulating film, 6 ... uneven portion, 7 ... surface to be polished, 8 ... back side surface,
9 ... Thermal oxide film, 10 ... Wafer polishing apparatus (polishing apparatus), 1
1 ... Polishing tool, 12 ... Base plate, 13 ... Rotating shaft,
14 ... Polishing cloth, 15 ... Abrasive material surface, 16 ... Slurry supply nozzle, 17 ... Slurry, 20, 20A ... Head, 21 ...
Auxiliary pressing device, 22 ... Head body, 23 ... Holding hole, 24
... Ventilation port (gas flow port), 25 ... Ventilation path (fluid pressure supply path), 26 ... Air pump, 27, 27A, 27B, 27
C ... Air (gas), 28 ... Positive pressure supply path, 29 ... Vacuum pump, 30 ... Negative pressure supply path, 31 ... Switching valve, 32 ... Ceramic plate (distribution member), 32A ... Inner ceramic plate, 32
B ... Center ceramic plate, 32C ... Outer ceramic plate, 33 ... Fine ventilation passage, 34 ... Pad, 35 ... Pad body, 36 ... Through hole (communication passage), 37 ... Guide ring,
38 ... Swivel joint.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 英樹 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所電子デバイス事業部内 (72)発明者 本間 喜夫 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 楠川 喜久雄 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 三谷 真一郎 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hideki Nakagawa 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi, Ltd. Electronic Devices Division (72) Inventor Yoshio Honma 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi Central (72) Inventor Kikuo Kusugawa 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo, Hitachi Central Research Laboratory (72) Inventor, Shinichiro Mitani 2326, Imai, Ome, Tokyo Hitachi, Ltd. Device Development Center
Claims (18)
するための化学的機械研磨による半導体装置の製造方法
は以下の工程を備えている、(a) 半導体装置を形成
するための半導体ウエハに形成された第1層の絶縁膜の
上に第1層の配線を形成する第1層の絶縁膜配線形成工
程、(b) 前記第1層の絶縁膜および第1層の配線の
上に第2層の絶縁膜を形成する第2層の絶縁膜形成工
程、(c) 前記半導体ウエハをヘッドにより前記第2
層の絶縁膜が形成された側の裏側面をヘッドのワーク保
持面に直接またはパッドを介して保持して、このヘッド
のワーク保持面の略全面から押接用気体をその少なくと
も一部が半導体ウエハの前記裏側面周辺から外部に散逸
する状態で供給することによって前記第2層の絶縁膜の
表面を研磨クロスに準静的に押し付けた状態で研磨材を
供給しながら相対移動させて、第2層の絶縁膜の凹凸を
平坦化する平坦化工程、(d) 平坦化された第2層の
絶縁膜にスルーホールまたはコンタクトホールを形成す
るホール形成工程、(e) ホールが形成された第2層
の絶縁膜の上に第2層の配線を形成する第2層の配線形
成工程。1. A method of manufacturing a semiconductor device by chemical mechanical polishing for flattening the surface of a multi-layer wiring of a semiconductor wafer comprises the steps of: (a) a semiconductor wafer for forming a semiconductor device; A first-layer insulating film wiring forming step of forming a first-layer wiring on the formed first-layer insulating film; (b) a first layer on the first-layer insulating film and the first-layer wiring. A second insulating film forming step of forming a two-layer insulating film;
The back side of the layer on which the insulating film is formed is held directly on the work holding surface of the head or via a pad, and at least a part of the pressing gas is supplied from almost the entire work holding surface of the head to the semiconductor. The surface of the insulating film of the second layer is quasi-statically pressed against the polishing cloth by being supplied to the outside from the periphery of the back surface of the wafer, and the abrasive is relatively moved while supplying the abrasive. A flattening step of flattening the unevenness of the two-layer insulating film, (d) a hole forming step of forming a through hole or a contact hole in the flattened second insulating film, (e) a first hole-forming step A second-layer wiring forming step of forming a second-layer wiring on the two-layer insulating film.
との間の機械的作用力が併用されることを特徴とする請
求項1に記載の半導体装置の製造方法。2. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a mechanical action force between the head and the polishing cloth is used together in the flattening step.
用力の大きさが、機械的作用力の大きさの50%〜13
0%に設定されていることを特徴とする請求項2に記載
の半導体装置の製造方法。3. The magnitude of the acting force of the pressing gas in the flattening step is 50% to 13% of the magnitude of the mechanical acting force.
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 2, wherein the value is set to 0%.
裏側面との間に略全面に複数の連通路を有するパッドが
介在されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装
置の製造方法。4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein a pad having a plurality of communication passages is provided on substantially the entire surface between the work holding surface of the head and the back side surface of the semiconductor wafer. .
エハ側開口面積の密度が半導体ウエハの裏側面の部位で
異なることを特徴とする請求項4に記載の半導体装置の
製造方法。5. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 4, wherein the density of the opening area on the semiconductor wafer side of the communication passage group is different in the area of the back side surface of the semiconductor wafer in the planarizing step.
するための化学的機械研磨による半導体装置の製造方法
は以下の工程を備えている、(a) 半導体装置を形成
するための半導体ウエハに形成された第1層の絶縁膜の
上に第1層の配線を形成する第1層の絶縁膜配線形成工
程、(b) 前記第1層の絶縁膜および第1層の配線の
上に第2層の絶縁膜を形成する第2層の絶縁膜形成工
程、(c) 前記半導体ウエハをヘッドにより前記第2
層の絶縁膜が形成された側の裏側面をヘッドの少なくと
も一部が多孔質に形成されたワーク保持面に直接または
パッドを介して保持して、このヘッドのワーク保持面の
少なくとも多孔質部分から押接用気体をその少なくとも
一部が半導体ウエハの前記裏側面周辺から外部に散逸す
る状態で供給することによって前記第2層の絶縁膜の表
面を研磨クロスに準静的に押し付けた状態で研磨材を供
給しながら相対移動させて、第2層の絶縁膜の凹凸を平
坦化する平坦化工程、(d) 平坦化された第2層の絶
縁膜にスルーホールまたはコンタクトホールを形成する
ホール形成工程、(e) ホールが形成された第2層の
絶縁膜の上に第2層の配線を形成する第2層の配線形成
工程。6. A method of manufacturing a semiconductor device by chemical mechanical polishing for flattening the surface of a multi-layer wiring of a semiconductor wafer comprises the steps of: (a) a semiconductor wafer for forming a semiconductor device; A first-layer insulating film wiring forming step of forming a first-layer wiring on the formed first-layer insulating film; (b) a first layer on the first-layer insulating film and the first-layer wiring. A second insulating film forming step of forming a two-layer insulating film;
At least the porous portion of the work holding surface of the head is obtained by holding the back side of the layer on the side where the insulating film is formed, directly or through a pad on the work holding surface in which at least a part of the head is made porous. From the periphery of the back surface of the semiconductor wafer to the outside in a state in which at least a part of the pressing gas is dispersed to the outside by pressing the surface of the insulating film of the second layer against the polishing cloth in a quasi-static manner. A flattening step of flattening irregularities of the second-layer insulating film by relatively moving while supplying an abrasive, (d) a hole for forming a through hole or a contact hole in the flattened second-layer insulating film Forming step, (e) Second-layer wiring forming step of forming second-layer wiring on the second-layer insulating film having holes formed therein.
であることを特徴とする請求項6に記載の半導体装置の
製造方法。7. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein substantially the entire work holding surface of the head is porous.
との間の機械的作用力が併用されるとともに、押接用気
体による作用力の大きさが、ヘッドの機械的作用力の大
きさの50%〜130%に設定されていることを特徴と
する請求項6に記載の半導体装置の製造方法。8. The mechanical action force between the head and the polishing cloth is used together in the flattening step, and the action force of the pressing gas is 50 times the magnitude of the mechanical action force of the head. 7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein the percentage is set to 100% to 130%.
裏側面との間に略全面に複数の連通路を有するパッドが
介在されることを特徴とする請求項6に記載の半導体装
置の製造方法。9. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 6, wherein a pad having a plurality of communication passages is provided on substantially the entire surface between the work holding surface of the head and the back surface of the semiconductor wafer. .
半導体ウエハの裏側面の部位で異なることを特徴とする
請求項9に記載の半導体装置の製造方法。10. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the distribution of the communication passage groups in the flattening step is different in the region of the back side surface of the semiconductor wafer.
側の裏側面をヘッドのワーク保持面に直接またはパッド
を介して保持して、このヘッドのワーク保持面の略全面
から押接用気体をその少なくとも一部が半導体ウエハの
前記裏側面周辺から外部に散逸する状態で供給すること
によって前記被研磨面を研磨クロスに準静的に押し付け
た状態で研磨材を供給しながら相対移動させて、被研磨
面の凹凸を平坦化することを特徴とする半導体装置の製
造方法。11. A semiconductor wafer is held by a head on the back side of the surface to be polished on the work holding surface of the head directly or via a pad, and the pressing gas is supplied from substantially the entire work holding surface of the head. At least a part of the semiconductor wafer is supplied in a state of being scattered to the outside from the back side surface of the semiconductor wafer so that the surface to be polished is quasi-statically pressed against the polishing cloth and the polishing material is relatively moved while being supplied. A method for manufacturing a semiconductor device, which comprises flattening irregularities on a polished surface.
側の裏側面をヘッドの少なくとも一部が多孔質に形成さ
れたワーク保持面に直接またはパッドを介して保持し
て、このヘッドのワーク保持面の少なくとも多孔質部分
から押接用気体をその少なくとも一部が半導体ウエハの
前記裏側面周辺から外部に散逸する状態で供給すること
によって前記被研磨面を研磨クロスに準静的に押し付け
た状態で研磨材を供給しながら相対移動させて、被研磨
面の凹凸を平坦化することを特徴とする半導体装置の製
造方法。12. A head holding surface of a semiconductor wafer is held by a head on the back side of the surface to be polished, directly or via a pad, on a work holding surface where at least a part of the head is made porous. In a state in which the surface to be polished is quasi-statically pressed against the polishing cloth by supplying a pressing gas from at least a porous portion of the semiconductor wafer in a state in which at least a part of the gas is dissipated from the periphery of the back surface of the semiconductor wafer to the outside. A method of manufacturing a semiconductor device, characterized in that the polishing material is relatively moved while being supplied to flatten the irregularities on the surface to be polished.
た状態で保持するヘッドと、一主面に研磨材面を有する
研磨工具とを備えており、ヘッドによって保持されたワ
ークの被研磨面が研磨工具の研磨材面に擦り合わされて
研磨される研磨装置において、 前記ヘッドは押接用気体を前記ワークの裏側面の略全体
に分配させる分配部材と、この分配部材に押接用気体を
供給する気体供給路とを備えていることを特徴とする研
磨装置。13. A head for holding a plate-shaped work in a state where a surface to be polished is exposed, and a polishing tool having an abrasive surface on one main surface, the work being held by the head being polished. In a polishing apparatus in which a surface is rubbed against an abrasive material surface of an abrasive tool to perform polishing, the head distributes a pressing gas to substantially the entire back surface of the workpiece, and a pressing gas to the distributing member. And a gas supply path for supplying the gas.
発泡樹脂によって形成されていることを特徴とする請求
項13に記載の研磨装置。14. The polishing apparatus according to claim 13, wherein the distribution member is made of porous ceramic or foamed resin.
されていることを特徴とする請求項13に記載の研磨装
置。15. The polishing apparatus according to claim 13, wherein the distribution member is divided into a plurality of sections in the cross section.
た状態で保持するヘッドと、一主面に研磨材面を有する
研磨工具とを備えており、ヘッドによって保持されたワ
ークの被研磨面が研磨工具の研磨材面に擦り合わされて
研磨される研磨装置において、 前記ヘッドは押接用気体を前記ワークの裏側面の略全体
に分配させる分配部材と、弾性力を有する材料によって
前記ワークの裏側面に当接する平板形状に形成されたパ
ッドと、前記分配部材に押接用気体を供給する気体供給
路とを備えていることを特徴とする研磨装置。16. A polishing tool for a workpiece held by the head, comprising: a head for holding a plate-shaped workpiece with a surface to be polished exposed; and a polishing tool having a polishing material surface on one main surface. In a polishing apparatus in which a surface is rubbed against an abrasive material surface of an abrasive tool to perform polishing, the head distributes a pressing gas to substantially the entire back surface of the workpiece, and the work is made of a material having elasticity. And a gas supply path for supplying a pressing gas to the distribution member.
略全面にわたって開設されていることを特徴とする請求
項16に記載の研磨装置。17. The polishing apparatus according to claim 16, wherein a communication passage communicating with the pad in the thickness direction is opened over substantially the entire surface.
が、ワークの裏側面の部位で異なることを特徴とする請
求項17に記載の研磨装置。18. The polishing apparatus according to claim 17, wherein the densities of the work-side opening areas of the communication passage groups are different at the back side surface of the work.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7348394A JPH097984A (en) | 1995-04-18 | 1995-12-18 | Semiconductor device manufacturing method and polishing apparatus used for the same |
| KR1019960011300A KR960039175A (en) | 1995-04-18 | 1996-04-15 | Method of manufacturing semiconductor device and polishing device used therefor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11786195 | 1995-04-18 | ||
| JP7-117861 | 1995-04-18 | ||
| JP7348394A JPH097984A (en) | 1995-04-18 | 1995-12-18 | Semiconductor device manufacturing method and polishing apparatus used for the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097984A true JPH097984A (en) | 1997-01-10 |
Family
ID=26455902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7348394A Pending JPH097984A (en) | 1995-04-18 | 1995-12-18 | Semiconductor device manufacturing method and polishing apparatus used for the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097984A (en) |
| KR (1) | KR960039175A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1995-12-18 JP JP7348394A patent/JPH097984A/en active Pending
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- 1996-04-15 KR KR1019960011300A patent/KR960039175A/en not_active Withdrawn
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| KR960039175A (en) | 1996-11-21 |
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