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公開番号2025145681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045991
出願日2024-03-22
発明の名称研磨方法および研磨装置
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人
主分類B24B 53/017 20120101AFI20250926BHJP(研削;研磨)
要約【課題】ドレッシング中の研磨パッドの表面温度の上昇を抑えることで、ドレッサによる研磨パッドの過剰な切削を防止することができる技術を提供する。
【解決手段】研磨方法は、研磨面2aを有する研磨パッド2を回転させながら、パッド温度調節装置12により研磨面2aの温度を調節し、研磨ヘッド7によりワークピースWを研磨面2aに対して押し付けることで、ワークピースWを研磨し、ワークピースWの研磨中に、ドレッサアーム55によりドレッサ50を研磨パッド2の半径方向に移動させながら、ドレッサ50で研磨面2aをドレッシングし、研磨面2aのドレッシング中に、ドレッサアーム55に取り付けられた第1冷却ノズル61から冷却流体を研磨面2aの第1ターゲット領域T1に放出することで第1ターゲット領域T1を冷却する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
ワークピースを研磨する研磨方法であって、
研磨面を有する研磨パッドを回転させながら、パッド温度調節装置により前記研磨面の温度を調節し、
研磨ヘッドにより前記ワークピースを前記研磨面に対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨し、
前記ワークピースの研磨中に、ドレッサアームによりドレッサを前記研磨パッドの半径方向に移動させながら、前記ドレッサで前記研磨面をドレッシングし、
前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第１冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第１ターゲット領域に放出することで前記第１ターゲット領域を冷却し、前記第１ターゲット領域は、前記研磨パッドの回転方向において前記ドレッサの上流に位置する、研磨方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記研磨ヘッドは、前記パッド温度調節装置により温度が調節された前記研磨面に対して前記ワークピースを押し付け、
前記ドレッサは、前記冷却流体により冷却された前記研磨面をドレッシングし、
前記パッド温度調節装置は、前記ドレッシングされた前記研磨面の温度を調節する、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項３】
前記第１冷却ノズルは、前記ドレッサと一体に移動する、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項４】
前記研磨ヘッド、前記第１ターゲット領域、および前記ドレッサは、前記研磨パッドの回転方向において、前記研磨ヘッド、前記第１ターゲット領域、前記ドレッサの順に並んでいる、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項５】
前記研磨方法は、前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第２冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第２ターゲット領域に放出することをさらに含み、前記第２ターゲット領域は、前記研磨パッドの回転方向において、前記ドレッサの下流に位置する、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項６】
前記研磨方法は、前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第２冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第２ターゲット領域に放出することをさらに含み、前記第２ターゲット領域は、前記研磨面の中心と前記第１ターゲット領域との間に位置する、請求項１に記載の研磨方法。
【請求項７】
ワークピースを研磨する研磨装置であって、
研磨面を有する研磨パッドを回転させる研磨テーブルと、
前記ワークピースを前記研磨面に対して押し付ける研磨ヘッドと、
前記研磨面の温度を調節するパッド温度調節装置と、
前記研磨面をドレッシングするドレッサと、
前記ドレッサを前記研磨パッドの半径方向に移動させるドレッサアームと、
冷却流体を前記研磨面の第１ターゲット領域に放出する第１冷却ノズルを備え、
前記第１冷却ノズルは、前記ドレッサアームに取り付けられており、前記研磨パッドの回転方向において前記ドレッサの上流に配置されている、研磨装置。
【請求項８】
前記パッド温度調節装置、前記研磨ヘッド、前記第１冷却ノズル、および前記ドレッサは、前記研磨パッドの回転方向において、前記パッド温度調節装置、前記研磨ヘッド、前記第１冷却ノズル、前記ドレッサの順に配列されている、請求項７に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記第１冷却ノズルは、前記ドレッサに隣接している、請求項７に記載の研磨装置。
【請求項１０】
前記研磨装置は、冷却流体を前記研磨面の第２ターゲット領域に放出する第２冷却ノズルをさらに備え、
前記第２冷却ノズルは、前記ドレッサアームに取り付けられており、かつ前記研磨パッドの回転方向において前記ドレッサの下流に配置されている、請求項７に記載の研磨装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドの研磨面の温度を制御しながら、ウェーハ、基板、パネルなどのワークピースを研磨面上で研磨する技術に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）装置は、半導体デバイスの製造において、ウェーハの表面を研磨する工程に使用される。ＣＭＰ装置は、膜を有するウェーハを研磨ヘッドにより回転させ、さらに回転する研磨テーブル上の研磨パッドにウェーハを研磨ヘッドにより押し付けて、ウェーハの表面を構成する膜を研磨する。研磨中、研磨パッドには研磨液が供給される。ウェーハの膜は、研磨液の化学的作用と、研磨液に含まれる砥粒および／または研磨パッドの機械的作用により平坦化される。
【０００３】
ウェーハの研磨レート（除去レートともいう）は、ウェーハの研磨パッドに対する研磨荷重のみならず、研磨パッドの表面温度にも依存する。これは、ウェーハの膜に対する研磨液の化学的作用が温度に依存するからである。したがって、ウェーハの適切な研磨レートを達成するために、ウェーハ研磨中の研磨パッドの表面温度を最適に制御することが重要とされる。そこで、研磨パッドの表面温度を調節するためのパッド温度調節装置が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ＣＭＰ装置では、研磨パッドの研磨性能を維持するために、ドレッサを用いて研磨パッドの研磨面のドレッシングが行われる。具体的には、ドレッサは、ダイヤモンド粒子などの砥粒が固定されたドレッシング面を研磨パッドの研磨面に摺接させることで、研磨パッドの研磨面をわずかに削り取りながら研磨残渣を取り除き、これによって研磨パッドの研磨面を再生させてウェーハの研磨レートを維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－１５５１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、パッド温度調節装置で研磨パッドの表面温度を上昇させると、研磨パッドが柔らかくなり、ドレッサは、研磨パッドの表面温度を上昇させていないときよりも必要以上に多くの量の研磨パッドを削り取ってしまう。結果として、研磨パッドの寿命が短くなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、ドレッシング中の研磨パッドの表面温度の上昇を抑えることで、ドレッサによる研磨パッドの過剰な切削を防止することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様では、ワークピースを研磨する研磨方法であって、研磨面を有する研磨パッドを回転させながら、パッド温度調節装置により前記研磨面の温度を調節し、研磨ヘッドにより前記ワークピースを前記研磨面に対して押し付けることで、前記ワークピースを研磨し、前記ワークピースの研磨中に、ドレッサアームによりドレッサを前記研磨パッドの半径方向に移動させながら、前記ドレッサで前記研磨面をドレッシングし、前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第１冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第１ターゲット領域に放出することで前記第１ターゲット領域を冷却し、前記第１ターゲット領域は、前記研磨パッドの回転方向において前記ドレッサの上流に位置する、研磨方法が提供される。
【０００９】
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記パッド温度調節装置により温度が調節された前記研磨面に対して前記ワークピースを押し付け、前記ドレッサは、前記冷却流体により冷却された前記研磨面をドレッシングし、前記パッド温度調節装置は、前記ドレッシングされた前記研磨面の温度を調節する。
一態様では、前記第１冷却ノズルは、前記ドレッサと一体に移動する。
一態様では、前記研磨ヘッド、前記第１ターゲット領域、および前記ドレッサは、前記研磨パッドの回転方向において、前記研磨ヘッド、前記第１ターゲット領域、前記ドレッサの順に並んでいる。
一態様では、前記研磨方法は、前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第２冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第２ターゲット領域に放出することをさらに含み、前記第２ターゲット領域は、前記研磨パッドの回転方向において、前記ドレッサの下流に位置する。
一態様では、前記研磨方法は、前記研磨面のドレッシング中に、前記ドレッサアームに取り付けられた第２冷却ノズルから冷却流体を前記研磨面の第２ターゲット領域に放出することをさらに含み、前記第２ターゲット領域は、前記研磨面の中心と前記第１ターゲット領域との間に位置する。
【００１０】
一態様では、ワークピースを研磨する研磨装置であって、研磨面を有する研磨パッドを回転させる研磨テーブルと、前記ワークピースを前記研磨面に対して押し付ける研磨ヘッドと、前記研磨面の温度を調節するパッド温度調節装置と、前記研磨面をドレッシングするドレッサと、前記ドレッサを前記研磨パッドの半径方向に移動させるドレッサアームと、冷却流体を前記研磨面の第１ターゲット領域に放出する第１冷却ノズルを備え、前記第１冷却ノズルは、前記ドレッサアームに取り付けられており、前記研磨パッドの回転方向において前記ドレッサの上流に配置されている、研磨装置が提供される。
（【００１１】以降は省略されています）

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