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公開番号2025136814
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024035679
出願日2024-03-08
発明の名称研磨ヘッド、研磨装置、および研磨方法
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 21/08 20060101AFI20250911BHJP(研削;研磨)
要約【課題】基板の膜厚プロファイルを精度よく制御することができる研磨装置が提供される。
【解決手段】研磨装置は、研磨ヘッドと、ヘッド回転機構と、を備える。研磨ヘッドは、研磨テープを支持するパッド部材を備えている。ヘッド回転機構は、研磨テープとともにパッド部材を回転させるように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
研磨装置であって、
基板を保持し、かつ前記基板を所定の回転角度で回転させる基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板に研磨テープを押し付けるように構成された研磨ヘッドと、
前記研磨ヘッドを回転させるヘッド回転機構と、を備え、
前記研磨ヘッドは、前記研磨テープを支持するパッド部材を備えており、
前記ヘッド回転機構は、前記研磨テープとともに前記パッド部材を回転させるように構成されている、研磨装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記研磨ヘッドは、前記ヘッド回転機構が前記研磨テープおよび前記パッド部材を回転させているときに、前記パッド部材に押付力を付与して、前記研磨テープを前記基板に押し付けるパッド押付機構を備えている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記研磨装置は、前記研磨ヘッドと、前記ヘッド回転機構と、を連結するロータリージョイントを備えており、
前記研磨ヘッドは、前記ロータリージョイントの回転部に連結されている、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記パッド部材は、前記基板の直径よりも小さな直径を有している、請求項１に記載の研磨装置。
【請求項５】
研磨具を基板に押し付けるように構成された研磨ヘッドであって、
前記研磨具を支持し、かつ前記基板に対する押圧面積を切り替えるように構成された押圧パッド構造と、
前記押圧パッド構造に押付力を付与して、前記研磨具を前記基板に押し付けるパッド押付機構と、を備えている、研磨ヘッド。
【請求項６】
前記押圧パッド構造は、
パッド部材と、
前記パッド部材を取り囲む環状パッドと、を備えている、請求項５に記載の研磨ヘッド。
【請求項７】
前記押圧パッド構造は、前記押圧面積として、前記パッド部材を前記基板に押し付けることによって形成される第１押圧面積と、前記パッド部材および前記環状パッドを前記基板に押し付けることによって形成される第２押圧面積と、を切り替えるように構成されている、請求項６に記載の研磨ヘッド。
【請求項８】
前記パッド押付機構は、
前記パッド部材に連結された第１押付装置と、
前記環状パッドに連結された第２押付装置と、を備えており、
前記第１押付装置は、前記パッド部材を前記基板に押し付けることによって、前記第１押圧面積を形成し、
前記第１押付装置および前記第２押付装置は、前記パッド部材および前記環状パッドを前記基板に押し付けることによって、前記第２押圧面積を形成する、請求項７に記載の研磨ヘッド。
【請求項９】
前記研磨具は、前記押圧パッド構造に支持された研磨テープまたは砥石に相当する、請求項５に記載の研磨ヘッド。
【請求項１０】
研磨装置であって、
基板を保持し、かつ前記基板を所定の回転角度で回転させる基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板に研磨具を押し付けるように構成された請求項５乃至請求項９のいずれか一項に記載の研磨ヘッドと、を備えている、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、研磨ヘッド、研磨装置、および研磨方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造では、基板の一例であるウェハ上に様々な種類の膜が形成される。膜の不要な部分や表面凹凸を除去するために、ウェハが研磨される。化学機械研磨（ＣＭＰ）は、ウェハ研磨の代表的な技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－５８７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
昨今の半導体デバイスの製造における各工程への要求精度は、既に数ｎｍのオーダに達しており、ＣＭＰもその例外ではない。また、半導体集積回路の高集積化に伴い、微細化、多層化がますます加速している。
【０００５】
したがって、これらの微細化や多層化を実現するには、ＣＭＰにおいても、ウェハの全面において、ＣＭＰ後の膜厚のばらつきを数ｎｍオーダのばらつきに収めることが課題として求められている。このような要求を満たすためには、ウェハ上における小さな領域ごとに、ウェハの膜厚プロファイルを精度よく制御することが必要である。
【０００６】
そこで、本発明は、基板の膜厚プロファイルを精度よく制御することができる研磨ヘッド、研磨装置、および研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様では、研磨装置が提供される。研磨装置は、基板を保持し、かつ前記基板を所定の回転角度で回転させる基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板に研磨テープを押し付けるように構成された研磨ヘッドと、前記研磨ヘッドを回転させるヘッド回転機構と、を備える。前記研磨ヘッドは、前記研磨テープを支持するパッド部材を備えており、前記ヘッド回転機構は、前記研磨テープとともに前記パッド部材を回転させるように構成されている。
【０００８】
一態様では、前記研磨ヘッドは、前記ヘッド回転機構が前記研磨テープおよび前記パッド部材を回転させているときに、前記パッド部材に押付力を付与して、前記研磨テープを前記基板に押し付けるパッド押付機構を備えている。
一態様では、前記研磨装置は、前記研磨ヘッドと、前記ヘッド回転機構と、を連結するロータリージョイントを備えており、前記研磨ヘッドは、前記ロータリージョイントの回転部に連結されている。
一態様では、前記パッド部材は、前記基板の直径よりも小さな直径を有している。
【０００９】
一態様では、研磨具を基板に押し付けるように構成された研磨ヘッドが提供される。研磨ヘッドは、前記研磨具を支持し、かつ前記基板に対する押圧面積を切り替えるように構成された押圧パッド構造と、前記押圧パッド構造に押付力を付与して、前記研磨具を前記基板に押し付けるパッド押付機構と、を備えている。
【００１０】
一態様では、前記押圧パッド構造は、パッド部材と、前記パッド部材を取り囲む環状パッドと、を備えている。
一態様では、前記押圧パッド構造は、前記押圧面積として、前記パッド部材を前記基板に押し付けることによって形成される第１押圧面積と、前記パッド部材および前記環状パッドを前記基板に押し付けることによって形成される第２押圧面積と、を切り替えるように構成されている。
一態様では、前記パッド押付機構は、前記パッド部材に連結された第１押付装置と、前記環状パッドに連結された第２押付装置と、を備えており、前記第１押付装置は、前記パッド部材を前記基板に押し付けることによって、前記第１押圧面積を形成し、前記第１押付装置および前記第２押付装置は、前記パッド部材および前記環状パッドを前記基板に押し付けることによって、前記第２押圧面積を形成する。
一態様では、前記研磨具は、前記押圧パッド構造に支持された研磨テープまたは砥石に相当する。
（【００１１】以降は省略されています）

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