研磨垫、研磨装置及晶片的研磨方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种不引起损伤或破损的研磨半导体晶片的研磨方法、研磨垫及研磨装置，所述研磨装置，具有悬挂在旋转轴平行配置的２个辊（１）上的带状的定盘（２）、粘贴在定盘（２）上的多枚片状的研磨垫（３）、使研磨垫（３）活性化的修整器（７），在研磨垫（３）的上端部中，与相邻的研磨垫对置的部分的角度成钝角。由此，由于研磨垫（３）不卡住修整器（７），所以能够抑制研磨垫（３）产生损伤，能够无损伤地研磨半导体晶片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种晶片的研磨方法、研磨装置及采用该研磨垫的研磨装置，特别涉及半导体晶片的化学性机械研磨(CMP)用装置、用于该装置的研磨垫及半导体晶片的研磨方法。
技术介绍
近年来，半导体装置的微细化显著。为实现半导体装置的微细化，就半导体装置的制造方法，开发了多种新技术。在这些新技术中，将由金属配线材料和绝缘材料构成的配线层叠层成几层的多层配线技术，大大促进了半导体装置的微细化及高性能化，但也在技术上存在多种课题。该课题之一是，确保各配线层中的平整性。例如，在不能确保该平整性的情况下，在各配线层的上面残留凹凸的状态下，在微细化的关键的光蚀刻工序，产生聚焦偏移，不能形成配线图形。为解决该课题，近年来，多采用化学性机械研磨半导体晶片的表面的化学性机械研磨(CMP)法。以下，参照附图，说明不是以往的转台方式的所谓带研磨方式的CMP装置。图15概略表示以往的带研磨方式的CMP装置中的研磨机构部的构成。在该图所示的CMP装置中，基材由泡沫聚氨酯构成的多个片状的研磨垫101，相隔一定间隔地粘贴在带状的定盘102上。然后，通过一边向研磨垫101上供给研磨剂即粉浆，一边使定盘102行走，一边对保持器103施加旋转，一边推压吸附在保持器103上的半导体晶片104的表面，研磨半导体晶片104。此外，为了使研磨垫101的上面活性化(起毛刺)，将装在圆柱体105的下面的修整器106推碰到研磨垫101，相对于定盘102的行走方向，使其随时向垂直方向移动。通过使研磨垫101的上面活性化，研磨垫101能够维持研磨力。此外，以往的CMP装置，例如具有围住配置在带状的定盘102的终点检测装置(未图示)。在各研磨垫101，形成终点检测用的贯通孔110。终点检测装置，通过贯通孔110，例如对半导体晶片104照射激光，通过接收从半导体晶片104的反射光，检测研磨的终点。图16是表示图15所示的以往的CMP装置中的D部的放大图。该图表示相隔一定间隔地在定盘102上粘贴研磨垫101的部分。此外，图17是表示图15所示的以往的CMP装置中的E部的放大图，表示研磨终点检测用的贯通孔110。此处，如果定盘102的前进方向，称为研磨垫101的长度方向，与研磨垫面内的定盘102的垂直方向，称为研磨垫的宽度方向，贯通孔110，在研磨垫101中，在宽度方向看，在中央附近开口。另外，如图15及图16所示，在前进方向，在相邻的研磨垫101的之间，相隔一定的间隔，由此，能够迅速排出研磨屑或粉浆。通过采用以上说明的CMP装置，半导体装置的上面能够高精度平坦化，能够形成微细的配线图形。专利文献1特开2001-176828号公报在以往的CMP装置中，在连续使用时，如图16所示，在研磨垫101的端部中，面对相邻的研磨垫101的部分，产生损伤107。与此同样，在图17所示的贯通孔110的周边部，在研磨时也产生损伤107。该损伤107，是在相对于定盘102的行走方向，向垂直方向随时移动时，因修整器106冲撞研磨垫101而产生的。此外，如图16所示，无论在研磨垫101的端部、当中，还是在角部108，都容易引起剥离。产生如此的剥离的原因如下。具有研磨垫101或定盘102、保持器103等的研磨机构，在研磨装置在空载的状态下时，在湿的保护性气氛下待机。此外，在粘贴研磨垫101的定盘102，在被施加非常强的张力的状态下，以传送带状继续转动运动。此外，研磨时的研磨垫101，在暴露在粉浆中的同时，接收对半导体晶片的押紧力或来自修整器的接触·压紧力。如果长时间继续此种状态，与其他部分相比，在与定盘的接合面积窄的研磨垫101的端部，浸入水或粉浆，因与拉伸应力的相互作用产生剥离。如果在研磨垫101产生损伤107或剥离，在半导体工艺中也会产生异常。首先，当在研磨垫101的端部及终点检测用的贯通孔的圆周边缘部出现损伤107时，由于向研磨垫101压紧半导体晶片104的表面侧(主面侧)，进行研磨，所以在晶片的主面侧产生损伤。如此的晶片的主面侧的损伤，是显著劣化半导体装置的可靠性，最终导致诱发成品不良的原因。因此，在CMP后，必须检查半导体晶片的损伤，因此需要大量的人力。然后，如果剥离研磨垫101，在研磨途中，有时研磨垫101的剥离部分卡住半导体晶片104，半导体晶片104从保持器103脱落，损坏半导体晶片104。此外，如果因剥离在研磨垫101端部产生浮起部分，该浮起部分和修整器106冲撞时，损坏修整器106及安装其的圆柱体，不得不停止设备。其修复需要长大量的时间和费用。如此，关于研磨垫的角部的剥离，进行能提高接合定盘102和研磨垫101的粘合剂的接合强度等的组装。但是，在提高定盘102和研磨垫101的接合强度的情况下，虽然在粘贴后能以充分的强度接合，但由于一边施加张力一边转动，处在湿的、化学性保护性气氛下，粘合剂迅速劣化。此外，需要根据使用的粉浆，个别研究粘合剂，不适合小批量的生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种不引起损伤或破损的研磨半导体晶片的研磨方法、研磨垫及研磨装置。本专利技术的第1研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，至少对上端部的一部分实施斜形加工或磨圆加工。由此，在将本专利技术的研磨垫用于研磨装置时，由于能够防止修整器和研磨垫的上端部冲撞，所以能够防止在端部附近发生损伤。因此，能够对晶片无损伤地进行研磨。通过从上方看，具有大致四边形的形状，至少对相当于上述大致四边形的1个边的部分的上端，实施斜形加工或磨圆加工，在用于带研磨方式的研磨装置的时候，能够防止在端部附近发生损伤。因此，能够对晶片无损伤地进行研磨，制造高可靠性的晶片。通过从上方看，具有扇形的形状，至少对上端部的一部分实施斜形加工或磨圆加工，在用于将研磨垫分割成多枚的转台方式的研磨装置的时候，能够对晶片无损伤地进行研磨。例如，如果至少对上述上端部中的一部分实施斜形加工，上述上端部的角度为钝角，由于能够有效地防止与修整器的冲撞，能够降低与修整器的摩擦，所以，能够防止在端部附近发生损伤。通过在圆周边缘部的上端，再设置实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔，在用于研磨装置时，由于能够在贯通孔附近防止发生修整器造成的损伤，所以，能够不损伤晶片地进行研磨。因此，能够制造可靠性更高的晶片。本专利技术的第2研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，至少在端部的一部分形成第1凹凸部，至少在另一端部的一部分形成可与上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。由此，如果用第1凹凸部和第2凹凸部接合研磨垫，用于研磨装置，由于能够有效分散定盘或晶片的应力，所以能够防止在研磨中产生剥离。结果，不易引起研磨装置紧急停止等不良现象，还能够降低半导体装置的制造成本。由于从上面看，具有在第1边形成上述第1凹凸部，在上述第1边的对边形成上述第2凹凸部的大致四边形的形状，所以能够优选用于带研磨方式的研磨装置。通过在圆周边缘部的上端，再设置实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔，在研磨时，能够抑制在贯通孔的周边产生损伤。通过对从上方看时的角部分，实施斜形加工或磨圆加工，与以往的研磨垫相比，由于能够不使研磨液或水轻易进入角部分，所以在将本专利技术的研磨垫用于研磨装置时，在研磨中不易产生剥离。特别优选，从上方看，具有切去四角或磨圆四角，形成曲线的大致四边形的形状。本专利技术的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，至少对上端部的一部分实施斜形加工或磨圆加工。

【技术特征摘要】
JP 2003-6-26 2003-1821681.一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，至少对上端部的一部分实施斜形加工或磨圆加工。2.如权利要求1所述的研磨垫，其中，从上方看，具有大致四边形的形状，至少对相当于上述大致四边形的1个边的部分的上端，实施斜形加工或磨圆加工。3.如权利要求1所述的研磨垫，其中，从上方看，具有扇形的形状，至少对上端部的一部分实施斜形加工或磨圆加工。4.如权利要求1所述的研磨垫，其中，至少对上述上端部中的一部分实施斜形加工，上述上端部的角度为钝角。5.如权利要求1～4中任何一项所述的研磨垫，其中，再设置在圆周边缘部的上端实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔。6.一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，至少在端部的一部分形成第1凹凸部；至少在另一端部的一部分形成可与上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。7.如权利要求6所述的研磨垫，其中，从上面看，具有在第1边形成上述第1凹凸部，在上述第1边的对边形成上述第2凹凸部的大致四边形的形状。8.如权利要求6或7所述的研磨垫，其中，再设置在圆周边缘部的上端实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔。9.一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，对从上方看时的角部分，实施斜形加工或磨圆加工。10.如权利要求9所述的研磨垫，其中，从上方看，具有剪去四角或磨圆四角并且形成曲线的大致四边形的形状。11.如权利要求9或10所述的研磨垫，其中，再设置在圆周边缘部的上端实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔。12.一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，至少在端部的一部分上形成通过使上述端部的上部突出而形成的第1突出部；至少在其它端部的一部分上形成可与上述第1突出部重合并且通过使上述端部的下部突出形成的第2突出部。13.如权利要求12所述的研磨垫，其中，从上方看，具有大致四边形的形状，在第1边形成上述第1突出部，在上述第1边的对边形成上述第2突出部。14.如权利要求12或13所述的研磨垫，其中，再设置在圆周边缘部的上端实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔。15.一种研磨垫，是用于化学性机械研磨的、上面为研磨面的研磨垫，其中，设置圆周边缘部的上端被实施斜形加工或磨圆加工的贯通孔。16.一种研磨装置，是用于上述晶片的化学性机械研磨的研磨装置，具有定盘、相互间隔地粘贴在上述定盘上并以上面为研磨面的多个研磨垫、研磨时保持晶片的保持器、活性化上述多个研磨垫的上面的修整器，在上述多个研磨垫的各自的上端部中，对面对相邻的上述研磨垫的部分，实施斜形加工或磨圆加工。17.如权利要求16所述的研磨装置，其中，还包括具有相互平行的转动轴的至少2个辊；上述定盘为悬挂在上述辊上的带状的定盘；上述研磨垫，具有至少1个边的上端部被斜形加工或磨圆加工的大致四边形的形状。18.一种研磨装置，是用于上述晶片的化学性机械研磨的研磨装置，具有定盘、粘贴在上述定盘上并以上面为研磨面的多个研磨垫、研磨时保持晶片的保持器、活性化上述多个研磨垫的上面的修整器，至少在上述各研磨垫的端部的一部分，形成第1凹凸部；在上述各研磨垫的其它端部的一部分，形成与相邻的上述研磨垫的上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。19.如权利要求18所述的研磨装置，其中，上述多个研磨垫分别具有从上面看，在第1边形成上述第1凹凸部，在上述第1边的对边形成上述第2凹凸部的大致四边形的形状。20.一种研磨装置，是用于上述晶片的化学性机械研磨的研磨装置，具有定盘、相互间隔地粘贴在上述定盘上并以上面为研磨面的多个研磨垫、研磨时保持晶片的保持器、活性化上述多个研磨垫的上面的修整器，上述多个研磨垫的各个研磨垫，对从上面看时的角部分，实施斜形加工或磨圆加工。21.一种研磨装置，是用于上述晶片的化学性机械研磨的研磨装置，具有定盘、粘贴在上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：白樫卫吾，松本宗之，佐竹光成，小林健司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]