(57)【要約】【課題】ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法として、ドレッシング処理時間が短く、研磨パッドの寿命を長くできる方法を提供する。【解決手段】基板の研磨の最中に、研磨パッド６の表面にメガソニック洗浄ノズル４からの洗浄水を吹きつける。ドレッサ５による処理は、基板の研磨の合間に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法であって、
基板の研磨と同時に研磨パッドの表面をメガソニック洗浄し、ドレッサによる処理は、基板の研磨の合間に行うことを特徴とする研磨パッドのドレッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年より、半導体装置の製造に際しては、配線層や絶縁層などの成膜後のウエハ表面を平坦化するための研磨装置として、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing ）装置が使用されている。
ＣＭＰ装置は、研磨パッドが固定された回転定盤と、基板を保持する研磨ヘッドと、を備え、研磨ヘッドに保持された基板の表面を研磨パッドに押圧させた状態で、研磨パッド上にスラリ状の研磨剤を供給しながら、回転定盤および研磨ヘッドをそれぞれ回転させることにより、基板を研磨する装置である。ＣＭＰ装置によれば、研磨剤と基板との反応により化学的に、研磨パッドと基板との間の圧力により機械的に研磨が行われる。
【０００３】
ＣＭＰ装置による研磨では、研磨の進行に従って、研磨パッドの表面状態が初期状態から変化して、研磨レートが低下したり、研磨パッド表面の凹部に加工屑や反応生成物等の異物が詰まったりする。そのため、研磨パッドの表面を削ったり、前記異物を除去したりして、研磨パッドの表面状態を初期状態に近づける処理（ドレッシング）を行う必要がある。このドレッシングは、従来、基板の研磨をしている最中に行うか、基板の研磨の合間に行っていた。ドレッシング装置（ドレッサ）としては、例えば、円板の下面にダイヤモンド砥石が固定された回転体が使用されている。
【０００４】
ドレッシングを基板の研磨の最中に行うと、研磨パッドが常時削られている状態となるため、研磨パッドの寿命が短くなる。一方、基板の研磨の合間にドレッシングを行うと、ドレッシングのタイミングが遅れて研磨レートが低下することも起こり易い。その場合には、長時間かけて研磨パッドの表面状態を回復させる必要があるため、ドレッシング処理にかかる時間が長くなる。
【０００５】
下記の特許文献１には、ドレッシングの際にドレッサから脱落して研磨パッドに付着したダイヤモンド粒子を除去するために、ドレッシング工程の後に、研磨パッドを超音波スプレーで物理的に洗浄することが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２１８５１７公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法として、ドレッシング処理時間が短くでき、研磨パッドの寿命を長くできる方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、ＣＭＰ装置の研磨パッドのドレッシング方法であって、基板の研磨と同時に研磨パッドの表面をメガソニック洗浄し、ドレッサによる処理は、基板の研磨の合間に行うことを特徴とする研磨パッドのドレッシング方法を提供する。
メガソニック洗浄とは、米国ＲＣＡ社が開発した超音波洗浄方法で、１ＭＨｚ近傍の極超音波を被洗浄物に液中で照射することを特徴とする。本発明の方法では、例えば、ノズル内部に振動板を設けて液を吐出しながら音波を重畳させる方式のメガソニック洗浄を行う。すなわち、メガソニック洗浄ノズルを研磨パッドの表面に向けて配置し、このノズルから純水または機能水（水素ガスを純水中に溶解したもの等）を吹きつける。
【０００８】
本発明の方法によれば、基板の研磨と同時に行うメガソニック洗浄で、基板の研磨の最中に軽いドレッシング効果が得られるため、基板の研磨の合間にドレッシングを行うだけの従来の方法と比較して、同じ研磨時間での研磨パッドの表面状態が良好となる。そのため、本発明の方法で、基板の研磨の合間にドレッシングを行う際にかかる時間が、前記従来の方法よりも短くなる。
【０００９】
また、研磨パッド表面の凹部に入った加工屑や反応生成物等（例えば、ＳｉＯ２  、ＳｉＮ、研磨パッドの材料である発泡ポリウレタンの屑）が、基板の研磨の最中にメガソニック洗浄により除去されるため、研磨剤の砥粒が前記凹部に保持され易くなって、研磨レートが高くなることも期待できる。
また、本発明の方法では、基板の研磨の最中にドレッサにより研磨パッドの表面が常時削られている状態とはならないため、基板の研磨と同時にドレッシングを行う方法と比較して、研磨パッドの寿命が長くなる。
【００１０】
したがって、本発明の研磨パッドのドレッシング方法によれば、従来の二種類の方法と比較して、ドレッシング処理時間が短くでき、研磨パッドの寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、この実施形態の方法を説明する図であって、ＣＭＰ装置の概略構成を示す平面図である。
この方法で使用するＣＭＰ装置は、回転定盤１と、研磨ヘッド２と、スラリ供給ノズル３と、メガソニック洗浄ノズル４と、ドレッサ５を備えている。回転定盤１の上面には、研磨パッド６が固定されている。研磨ヘッド２の下面には、ウエハ（基板）が保持されている。研磨ヘッド２およびドレッサ５は、使用しない時は回転定盤１の外側に配置され、使用する際に研磨パッド６の上面に移動して配置されるように構成されている。
【００１２】
このＣＭＰ装置を用い、研磨ヘッド２に保持されたウエハの表面を研磨パッド６に押圧させた状態で、スラリ供給ノズル３からスラリ状の研磨剤を研磨パッド６上に供給するとともに、メガソニック洗浄ノズル４から研磨パッド６に向けて洗浄水を吹きつけながら、回転定盤１および研磨ヘッド２をそれぞれ矢印方向に回転させることにより、ウエハの研磨を行うと同時に、研磨パッド６の表面をメガソニック洗浄する。
【００１３】
ドレッサ５による処理は、所定枚数のウエハを研磨した後に、研磨ヘッド２を回転定盤１の外側に出し、ドレッサ５を研磨パッド６の上面に移動して行う。
図２は、研磨パッド６の表面の状態と研磨時間との関係を示すグラフであり、実線がこの実施形態の方法での結果を示し、一点鎖線が比較例の方法（メガソニック洗浄を行わず、基板の研磨の合間にドレッシングを行うだけの方法）での結果を示す。共に、研磨時間ｔ１  の時点でドレッサによるドレッシング処理を行った。また、Ｊ０  は研磨パッドの初期状態を示す。
【００１４】
このグラフに示すように、この実施形態の方法によれば、比較例の方法と比較して、同じ研磨時間ｔ１  での研磨パッドの表面状態が良好となり、基板の研磨の合間にドレッシングを行う際にかかる時間が短くなることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の方法を説明するための、ＣＭＰ装置の概略構成を示す平面図。
【図２】本発明の方法による効果を説明するためのグラフ。
【符号の説明】
【００１６】
１…回転定盤、２…研磨ヘッド、３…スラリ供給ノズル、４…メガソニック洗浄ノズル、５…ドレッサ、６…研磨パッド。
【図１】
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【図２】
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