專利名稱：研磨墊、研磨裝置及晶片的研磨方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種晶片的研磨方法、研磨裝置及采用該研磨墊的研磨裝置，特別涉及半導體晶片的化學性機械研磨(CMP)用裝置、用于該裝置的研磨墊及半導體晶片的研磨方法。
背景技術：
近年來，半導體裝置的微細化顯著。為實現(xiàn)半導體裝置的微細化，就半導體裝置的制造方法，開發(fā)了多種新技術。在這些新技術中，將由金屬配線材料和絕緣材料構成的配線層疊層成幾層的多層配線技術，大大促進了半導體裝置的微細化及高性能化，但也在技術上存在多種課題。該課題之一是，確保各配線層中的平整性。例如，在不能確保該平整性的情況下，在各配線層的上面殘留凹凸的狀態(tài)下，在微細化的關鍵的光蝕刻工序，產(chǎn)生聚焦偏移，不能形成配線圖形。為解決該課題，近年來，多采用化學性機械研磨半導體晶片的表面的化學性機械研磨(CMP)法。
以下，參照附圖，說明不是以往的轉臺方式的所謂帶研磨方式的CMP裝置。
圖15概略表示以往的帶研磨方式的CMP裝置中的研磨機構部的構成。
在該圖所示的CMP裝置中，基材由泡沫聚氨酯構成的多個片狀的研磨墊101，相隔一定間隔地粘貼在帶狀的定盤102上。然后，通過一邊向研磨墊101上供給研磨劑即粉漿，一邊使定盤102行走，一邊對保持器103施加旋轉，一邊推壓吸附在保持器103上的半導體晶片104的表面，研磨半導體晶片104。此外，為了使研磨墊101的上面活性化(起毛刺)，將裝在圓柱體105的下面的修整器106推碰到研磨墊101，相對于定盤102的行走方向，使其隨時向垂直方向移動。通過使研磨墊101的上面活性化，研磨墊101能夠維持研磨力。
此外，以往的CMP裝置，例如具有圍住配置在帶狀的定盤102的終點檢測裝置(未圖示)。在各研磨墊101，形成終點檢測用的貫通孔110。終點檢測裝置，通過貫通孔110，例如對半導體晶片104照射激光，通過接收從半導體晶片104的反射光，檢測研磨的終點。
圖16是表示圖15所示的以往的CMP裝置中的D部的放大圖。該圖表示相隔一定間隔地在定盤102上粘貼研磨墊101的部分。此外，圖17是表示圖15所示的以往的CMP裝置中的E部的放大圖，表示研磨終點檢測用的貫通孔110。此處，如果定盤102的前進方向，稱為研磨墊101的長度方向，與研磨墊面內(nèi)的定盤102的垂直方向，稱為研磨墊的寬度方向，貫通孔110，在研磨墊101中，在寬度方向看，在中央附近開口。
另外，如圖15及圖16所示，在前進方向，在相鄰的研磨墊101的之間，相隔一定的間隔，由此，能夠迅速排出研磨屑或粉漿。
通過采用以上說明的CMP裝置，半導體裝置的上面能夠高精度平坦化，能夠形成微細的配線圖形。
專利文獻1特開2001-176828號公報在以往的CMP裝置中，在連續(xù)使用時，如圖16所示，在研磨墊101的端部中，面對相鄰的研磨墊101的部分，產(chǎn)生損傷107。與此同樣，在圖17所示的貫通孔110的周邊部，在研磨時也產(chǎn)生損傷107。該損傷107，是在相對于定盤102的行走方向，向垂直方向隨時移動時，因修整器106沖撞研磨墊101而產(chǎn)生的。
此外，如圖16所示，無論在研磨墊101的端部、當中，還是在角部108，都容易引起剝離。產(chǎn)生如此的剝離的原因如下。
具有研磨墊101或定盤102、保持器103等的研磨機構，在研磨裝置在空載的狀態(tài)下時，在濕的保護性氣氛下待機。此外，在粘貼研磨墊101的定盤102，在被施加非常強的張力的狀態(tài)下，以傳送帶狀繼續(xù)轉動運動。此外，研磨時的研磨墊101，在暴露在粉漿中的同時，接收對半導體晶片的押緊力或來自修整器的接觸·壓緊力。如果長時間繼續(xù)此種狀態(tài)，與其他部分相比，在與定盤的接合面積窄的研磨墊101的端部，浸入水或粉漿，因與拉伸應力的相互作用產(chǎn)生剝離。
如果在研磨墊101產(chǎn)生損傷107或剝離，在半導體工藝中也會產(chǎn)生異常。
首先，當在研磨墊101的端部及終點檢測用的貫通孔的圓周邊緣部出現(xiàn)損傷107時，由于向研磨墊101壓緊半導體晶片104的表面?zhèn)?主面?zhèn)?，進行研磨，所以在晶片的主面?zhèn)犬a(chǎn)生損傷。如此的晶片的主面?zhèn)鹊膿p傷，是顯著劣化半導體裝置的可靠性，最終導致誘發(fā)成品不良的原因。因此，在CMP后，必須檢查半導體晶片的損傷，因此需要大量的人力。
然后，如果剝離研磨墊101，在研磨途中，有時研磨墊101的剝離部分卡住半導體晶片104，半導體晶片104從保持器103脫落，損壞半導體晶片104。
此外，如果因剝離在研磨墊101端部產(chǎn)生浮起部分，該浮起部分和修整器106沖撞時，損壞修整器106及安裝其的圓柱體，不得不停止設備。其修復需要長大量的時間和費用。
如此，關于研磨墊的角部的剝離，進行能提高接合定盤102和研磨墊101的粘合劑的接合強度等的組裝。但是，在提高定盤102和研磨墊101的接合強度的情況下，雖然在粘貼后能以充分的強度接合，但由于一邊施加張力一邊轉動，處在濕的、化學性保護性氣氛下，粘合劑迅速劣化。此外，需要根據(jù)使用的粉漿，個別研究粘合劑，不適合小批量的生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種不引起損傷或破損的研磨半導體晶片的研磨方法、研磨墊及研磨裝置。
本發(fā)明的第1研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，至少對上端部的一部分實施斜形加工或磨圓加工。
由此，在將本發(fā)明的研磨墊用于研磨裝置時，由于能夠防止修整器和研磨墊的上端部沖撞，所以能夠防止在端部附近發(fā)生損傷。因此，能夠對晶片無損傷地進行研磨。
通過從上方看，具有大致四邊形的形狀，至少對相當于上述大致四邊形的1個邊的部分的上端，實施斜形加工或磨圓加工，在用于帶研磨方式的研磨裝置的時候，能夠防止在端部附近發(fā)生損傷。因此，能夠對晶片無損傷地進行研磨，制造高可靠性的晶片。
通過從上方看，具有扇形的形狀，至少對上端部的一部分實施斜形加工或磨圓加工，在用于將研磨墊分割成多枚的轉臺方式的研磨裝置的時候，能夠對晶片無損傷地進行研磨。
例如，如果至少對上述上端部中的一部分實施斜形加工，上述上端部的角度為鈍角，由于能夠有效地防止與修整器的沖撞，能夠降低與修整器的摩擦，所以，能夠防止在端部附近發(fā)生損傷。
通過在圓周邊緣部的上端，再設置實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔，在用于研磨裝置時，由于能夠在貫通孔附近防止發(fā)生修整器造成的損傷，所以，能夠不損傷晶片地進行研磨。因此，能夠制造可靠性更高的晶片。
本發(fā)明的第2研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，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與上述第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凹凸部接合研磨墊，用于研磨裝置，由于能夠有效分散定盤或晶片的應力，所以能夠防止在研磨中產(chǎn)生剝離。結果，不易引起研磨裝置緊急停止等不良現(xiàn)象，還能夠降低半導體裝置的制造成本。
由于從上面看，具有在第1邊形成上述第1凹凸部，在上述第1邊的對邊形成上述第2凹凸部的大致四邊形的形狀，所以能夠優(yōu)選用于帶研磨方式的研磨裝置。
通過在圓周邊緣部的上端，再設置實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔，在研磨時，能夠抑制在貫通孔的周邊產(chǎn)生損傷。
通過對從上方看時的角部分，實施斜形加工或磨圓加工，與以往的研磨墊相比，由于能夠不使研磨液或水輕易進入角部分，所以在將本發(fā)明的研磨墊用于研磨裝置時，在研磨中不易產(chǎn)生剝離。
特別優(yōu)選，從上方看，具有切去四角或磨圓四角，形成曲線的大致四邊形的形狀。
本發(fā)明的第3研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，通過突出上述端部的上部形成的第1突出部，至少形成在端部的一部分上；可與上述第1突出部重合地，通過突出上述端部的下部形成的第2突出部，至少形成在其它端部的一部分上。
由此，在將多枚本發(fā)明的研磨墊用于研磨裝置時，相對于定盤的行走方向，通過在上游側配置第1突出部，并且，通過重合第1突出部和第2突出部，能夠抑制產(chǎn)生修整器造成的損傷。此外，由于能夠防止研磨液或水侵入研磨墊的下面，所以，在研磨中，能夠防止產(chǎn)生剝離。
由于從上方看，具有大致四邊形的形狀，在第1邊形成上述第1突出部，在上述第1邊的對邊形成上述第2突出部，所以能夠優(yōu)選用于帶研磨方式的研磨裝置。
本發(fā)明的第4研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，設置圓周邊緣部的上端被實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
由此，如果將本發(fā)明的研磨墊用于研磨裝置，在研磨時，能夠從貫通孔監(jiān)視研磨的終點，同時，能夠防止在貫通孔附近產(chǎn)生損傷。
本發(fā)明的第1研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；在上述多個研磨墊的各自的上端部中，對面對相鄰的上述研磨墊的部分，實施斜形加工或磨圓加工。
由此，在研磨時，由于能夠防止修整器和研磨墊的上端部沖撞，所以，能夠防止在端部附近產(chǎn)生損傷。因此，能夠不損傷晶片地進行研磨。
此外，還包括相互平行的具有轉動軸的至少2個輥，上述定盤為懸掛在上述輥上的帶狀的定盤；上述研磨墊，也可以具有至少1個邊的上端部被斜形加工或磨圓加工的大致四邊形的形狀。
本發(fā)明的第2研磨裝置，具有定盤、粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；至少在上述各研磨墊的部分端部，形成第1凹凸部；在上述各研磨墊的另一端部的一部分，形成與相鄰的上述研磨墊的上述第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凹凸部接合該研磨墊，用于研磨裝置，由于能夠有效分散從定盤或晶片施加給研磨墊的端部的應力，所以能夠防止在研磨中剝離研磨墊。結果，不易引起研磨裝置緊急停止等不良現(xiàn)象，還能夠抑制因故障增加的制造成本。
上述多個研磨墊的各自，從上面看也可以具有，在第1邊形成上述第1凹凸部，在上述第1邊的對邊形成上述第2凹凸部的大致四邊形的形狀。
本發(fā)明的第3研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；上述多個研磨墊的各自，對從上面看時的角部分，實施斜形加工或磨圓加工。
由此，由于能夠有效分散從定盤或晶片施加給研磨墊的端部的應力，所以能夠防止在研磨中剝離研磨墊。結果，不易引起研磨裝置緊急停止等不良現(xiàn)象，還能夠降低半導體裝置的制造成本。
本發(fā)明的第4研磨裝置，具有定盤、粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；在上述各研磨墊中，從研磨時的動作方向看，在上游側的端部形成使上部突出而成的第1突出部，在上述各研磨墊中，從研磨時的動作方向看，在下游側的端部，突出下部，形成與相鄰的上述研磨墊的上述第1突出部重合的第2突出部。
由此，能夠抑制因修整器對研磨墊的端部產(chǎn)生損傷。此外，由于能夠防止研磨液或水侵入研磨墊的下面，所以，在研磨中，能夠防止產(chǎn)生研磨墊的剝離。
上述多個研磨墊的各自，從上面看，具有大致四邊形的形狀，在第1邊形成上述第1突出部，在上述第1邊的對邊形成上述第2突出部本發(fā)明的第5研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；在上述多個研磨墊相互之間埋入粘合劑。
由此，由于能夠防止研磨液或水從研磨墊的端部侵入，所以，在研磨時，研磨墊不容易剝離。因此，不引起不適合，能夠順利地研磨晶片。
本發(fā)明的第6研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，是用于化學性機械研磨的研磨裝置；在上述多個研磨墊的各自上，設置圓周邊緣部的上端被斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
由此，在研磨時，由于不易在貫通孔的圓周邊緣部產(chǎn)生損傷，所以能夠不對晶片產(chǎn)生損傷地進行研磨。
本發(fā)明的第1晶片研磨方法，是采用具有定盤及相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊，在上端部中，對與相鄰的上述研磨墊對置的部分實施斜形加工或磨圓加工。
采用本方法，由于在工序(a)，不易損傷研磨墊，所以在工序(b)，能夠不損傷晶片地進行研磨。
本發(fā)明的第2晶片研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊的端部，形成第1凹凸部及與相鄰的上述研磨墊的上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。
如果采用本方法，由于在研磨中能夠防止剝離研磨墊，所以，能夠抑制研磨裝置的緊急停止或在工序(a)中修整器和研磨墊剝離部分的沖撞等不良現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明的第3晶片研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊的端部，對從上面看時的角部分，實施斜形加工或磨圓加工。
由此，由于能夠有效分散從定盤或晶片施加給研磨墊的端部的應力，所以，在研磨中，不易剝離研磨墊。
本發(fā)明的第4晶片研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊中，從上述定盤的行走方向看，在上游側的端部，形成使上部突出的第1突出部，在下游側的端部，形成使下部突出的、與相鄰的上述研磨墊的上述第1凹凸部重合的第2突出部。
采用本方法，在工序(a)能夠抑制因修整器對研磨墊的端部產(chǎn)生損傷。此外，由于能夠防止研磨液或水侵入研磨墊的下面，所以還能夠防止在研磨中剝離研磨墊。
本發(fā)明的第5晶片研磨方法，是采用具有定盤及相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述多個研磨墊的相互間，埋入粘合劑。
采用本方法，由于能夠防止研磨液或水從研磨墊的端部侵入，所以，在研磨中，能夠抑制研磨墊的剝離。因此，不引起不良現(xiàn)象而能夠順利地研磨晶片。
本發(fā)明的第6晶片的研磨方法，是采用具有定盤及相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的研磨方法，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)和在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊的各自上，設置圓周邊緣部的上端被斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
如果采用本方法，在研磨時，由于在貫通孔的圓周邊緣部不易產(chǎn)生損傷，所以能夠不損傷晶片地進行研磨。


圖1是概略表示本發(fā)明的實施方式1的帶研磨方式的CMP裝置中的研磨機構部的構成圖。
圖2是放大表示圖1所示的實施方式1的CMP裝置中的A部的立體圖。
圖3是放大表示實施方式1的CMP裝置中的A部的長度方向的剖面圖。
圖4是放大表示實施方式1的CMP裝置中的圖1所示的A部的一變形例的剖面圖。
圖5是放大表示實施方式1的CMP裝置中的圖1所示A部的一變形例的剖面圖。
圖6是放大表示實施方式1的CMP裝置中研磨墊中的B部的立體圖。
圖7是放大表示圖1所示的CMP裝置的研磨墊中的B部的剖面圖。
圖8是表示用于本發(fā)明的實施方式2的CMP裝置的研磨墊的立體圖。
圖9是表示用于本發(fā)明的實施方式3的CMP裝置的研磨墊的立體圖。
圖10是表示用于本發(fā)明的實施方式4的CMP裝置的研磨墊的立體圖。
圖11是實施方式4的研磨墊的圖10所示C部的放大剖面圖。
圖12是本發(fā)明的實施方式5的CMP裝置中，表示研磨墊間的結構的立體圖。
圖13是在實施方式5的CMP裝置中，研磨墊的端部及定盤的在長度方向切斷時的剖面圖。
圖14(a)表示本發(fā)明的實施方式6的CMP裝置的側面圖，(b)是從上方看該CMP裝置的研磨墊時的俯視圖。
圖15是概略表示以往的帶研磨方式的CMP裝置中的研磨機構部的構成的圖。
圖16是表示圖15所示的以往CMP裝置中的D部的放大圖。
圖17是表示圖15所示的以往CMP裝置中的E部的放大圖。
圖中1輥2、21定盤3、22研磨墊4端部5、23半導體晶片6圓柱體7、26修整器
8貫通孔9圓周邊緣部10 凹凸11 角部12 切口部13 粘合劑16、24 保持器25 粉漿具體實施方式
本申請的發(fā)明者們，首先，在帶研磨方式的研磨裝置中，為了防止損傷研磨墊，試驗了多個片狀的研磨墊的配置間隔的適當化或修整器的改進等。但是，在現(xiàn)有的研磨機構中，不能顯著降低發(fā)生在研磨墊的損傷。此外，還研究了變換研磨墊的材質，但難于選擇在適當研磨晶片的同時又不產(chǎn)生損傷的材料。因此，本申請的發(fā)明者們，注重研磨墊的帶有角部的端部，在變更片狀的研磨墊的端部形狀的時候，發(fā)現(xiàn)能夠防止修整器和研磨墊的沖撞，能夠抑制在研磨墊上發(fā)生損傷。
即，在研磨裝置中，通過對研磨墊的上端部中的與相鄰的研磨墊對置的部分，實施斜形加工(倒角加工)或磨圓加工，使修整器和研磨墊的上端部不沖撞，能夠抑制損傷的發(fā)生。此外，在對研磨墊的貫通孔實施與此相同的加工時，與以往相比，顯著降低在貫通孔圓周邊緣部產(chǎn)生損傷的發(fā)生率。另外，在本說明書中，所謂的“磨圓加工”，指的是使角部分或上端部等的角圓形化的加工法。
另外，通過將研磨墊的角部或端部的形狀，加工成不易集中來自定盤的張力或修整器及晶片的應力的形狀，發(fā)現(xiàn)也能夠抑制從研磨墊的定盤的剝離。此外，通過形成在研磨墊和定盤的之間不易進入粉漿或水等液體的形狀，也能夠抑制研磨墊的剝離。
下面，采用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
實施方式1圖1是概略表示本發(fā)明的實施方式1的帶研磨方式的CMP裝置中的研磨機構部的構成圖。
如該圖所示，本實施方式的CMP裝置中的研磨機構部，具有具有旋轉軸相互平行配置的2個輥(滑輪)1、懸掛在輥1上的帶狀的定盤2、用粘貼片材等粘貼在定盤2的外表面上的例如4枚片狀的研磨墊3、研磨時保持半導體晶片5的保持器16、圓柱體6、裝在圓柱體6上的使研磨墊3的上面活性化(起毛刺)的修整器7、檢測研磨終點的檢測裝置(未圖示)。研磨墊3，由例如聚氨酯，特別是獨立發(fā)泡的聚氨酯構成，形成矩形。
此外，在定盤2及研磨墊3，形成檢測研磨的終點的貫通孔8。該貫通孔8，是用于透過從設在定盤2的下方的檢測裝置照射的激光等光線而設置的。檢測裝置，通過檢測半導體晶片反射的激光，檢測研磨的終點。
采用本實施方式的CMP裝置(研磨裝置)的半導體晶片的研磨方法，與以往相同。
即，半導體晶片5，在研磨時，以主面?zhèn)却罱釉谘心|上方式保持在保持器16。研磨中的保持器16，以通過與研磨面對置的垂線中的半導體晶片5的中心的線為軸旋轉。
帶狀的定盤2，即以傳送帶的方式轉動。
設在圓柱體6下面上的修整器7，在研磨時，以與研磨墊3的上面接觸的狀態(tài)，一邊相對于研磨墊3的前進方向，向垂直方向移動，以便進行研磨墊3的修整，使研磨墊3的上面起毛刺。另外，在研磨墊3的研磨面，相對于前進方向的垂直方向稱為“寬度方向”，與前進方向平行的方向稱為“長度方向”。
如此，通過研磨墊3一邊向前進方向移動，一邊旋轉半導體晶片5，進行研磨。此時，向研磨墊3供應含有研磨粒子的粉漿下面，說明本實施方式的研磨墊3的特征，即研磨墊端部及貫通孔8圓周邊緣部的形狀。
圖2是放大表示圖1所示的本實施方式的CMP裝置中的A部的立體圖，圖3是放大表示本實施方式的CMP裝置中的A部的長度方向的剖面圖。另外，圖1的A部是多枚研磨墊3的向定盤2的粘結部。
如圖2及圖3所示，在本實施方式的CMP裝置中，傾斜切斷研磨墊3的上端部中的與相鄰的研磨墊3的對置部分(端部4)。因此，如圖3所示，A部上的定盤2與研磨墊3的側端面形成銳角，研磨墊3的上端部形成鈍角。
由此，在研磨時，研磨墊3的上端部不會卡住修整器7，能夠使研磨墊3活性化，能夠防止發(fā)生以往在研磨墊3端部發(fā)生的損傷。所以，如果采用本實施方式的CMP裝置，能夠不損傷半導體晶片的主面地進行CMP。
特別是在本實施方式的CMP裝置中，由于研磨墊3的下端面部形成銳角，所以，修整器7和研磨墊3更不容易卡住。另外，如此的形狀，通過一般的斜形加工，能夠容易形成。
此外，在圖1～圖3中，示出了相互間相隔規(guī)定間隔地，在定盤2上粘貼研磨墊3的例子，但也可以無間隔地排列各研磨墊。本實施方式的研磨墊3，即使在無間隔地配置在定盤2的狀態(tài)下，由于也能夠確保排出粉漿或研磨屑的空間，所以在防止粉漿或水進入研磨墊3的里面的同時，還能夠繼續(xù)良好的研磨。
此外，圖4、圖5都是放大表示本實施方式的CMP裝置中的圖1所示A部的一變形例的剖面圖。
研磨墊3的端部4，如圖4所示，即使是對上端部實施倒角(斜形)加工的形狀，也具有上述的效果。即，通過斜形加工，研磨墊3的上端部中的與相鄰的研磨墊對置的部分的角度，也可以形成超過90度的鈍角。此時，由于研磨墊3的上端部4不易與修整器7沖撞，所以也不易在研磨墊3的端部4產(chǎn)生損傷。
此外，在研磨墊3的端部4，如圖5所示，也可以實施磨圓加工。如此，通過用刀片或銼刀等磨圓加工研磨墊3的上端部，研磨墊3的上端部也不容易卡住修整器7。
此外，如以上說明，對貫通孔8的圓周邊緣部實施與研磨墊3的端部的加工相同的加工，也具有效果。
圖6是放大表示圖1所示的CMP裝置中的B部的立體圖，圖7是放大表示圖1所示的CMP裝置的研磨墊中的B部的剖面圖。另外，在圖1中，B部表示貫通孔8。此外，圖7表示定盤2及研磨墊3的長度方向的截面。
如圖6及圖7所示，在用于本實施方式的CMP裝置的研磨墊3中，貫通孔8的圓周邊緣部9的上端的角度，在長度方向的截面看成鈍角。
因此，即使在貫通孔8的圓周邊緣部9，研磨墊3的上端部也不容易與修整器7沖撞，也能夠抑制產(chǎn)生在以往的半導體晶片的上面產(chǎn)生的損傷。此外，能夠利用修整器7，穩(wěn)定且順利地進行研磨墊3的活性化。
另外，與如圖3所示的端部4同樣，也可以是傾斜切斷貫通孔8的圓周邊緣部9的形狀，與如圖5所示的端部4同樣，也可以磨圓加工貫通孔8的圓周邊緣部9。在上述情況下，由于也能夠抑制修整器7和圓周邊緣部9的沖撞，所以不易在圓周邊緣部9發(fā)生損傷。
如上所述，在本實施方式的CMP裝置中，通過以不易卡住修整器7或減小磨擦的方式，形成研磨墊3的端部4及貫通孔8的圓周邊緣部9的形狀，抑制在研磨墊3上產(chǎn)生損傷。
另外，在用于本實施方式的CMP裝置的研磨墊3上，在圖2～圖5中，對長度方向的兩端部，即從前進方向看，在上游側和下游側的端部，實施上述加工，但只對下游側的端部實施上述加工，也能夠得到與前面列舉例相同的效果。但是，在加工研磨墊3的上游側和下游側雙方的端部時，由于容易進行在定盤2上粘貼時的位置對合，同時還能夠不注意方向性地在裝置上安裝，所以優(yōu)選。
此外，在本實施方式中，就CMP裝置，舉例了在帶狀的定盤2上粘貼4枚研磨墊3，但也不特別限定研磨墊3的枚數(shù)。關于研磨墊3的寬度，優(yōu)選至少大于半導體晶片5的直徑，具有適當?shù)挠嗔俊?br> 實施方式2圖8是表示用于本發(fā)明的實施方式2的CMP裝置的研磨墊的立體圖。另外，在該圖中，與實施方式1相同的部件，附加相同的符號。此外，本實施方式的CMP裝置，除研磨墊的形狀及粘貼方法以外，由于與實施方式1相同，所以，以下只說明研磨墊的形狀及粘貼方法。
如圖8所示，在本實施方式的研磨墊3上，在從前進方向看，在上游側和下游側的端部，形成凹凸10。該凹凸10，形成能夠與相鄰的研磨墊的凹凸10咬合的形狀。
此外，在本實施方式的CMP裝置中，多枚研磨墊3，通過咬合各自相鄰的研磨墊3和凹凸，能夠以無間隙的狀態(tài)粘貼在定盤2上。
該凹凸10的形狀，只要是能夠與相鄰的研磨墊咬合的形狀，無特別限制。此外，關于形成的凹部或凸部的個數(shù)，也無限制。
通過在研磨墊3上設置如此的凹凸10，由于能夠增加與相鄰的研磨墊3的接觸面積，所以，根據(jù)施加給定盤2的張力(拉伸應力)，能夠分散施加給研磨墊3的應力。此外，由于能夠避免定盤2和研磨墊3的接合面與濕性·化學保護性氣氛直接接觸，所以，能夠抑制從研磨墊3的端部，特別是從角部的剝離。因此，在采用本實施方式的研磨墊的CMP裝置中，不易引起因研磨墊剝離而緊急停止等造成的不適合。此外，由于還能夠延長研磨墊3的壽命，所以還能夠降低半導體裝置的制造成本。
實施方式3圖9是表示用于本發(fā)明的實施方式3的CMP裝置的研磨墊的立體圖。
如該圖所示，本實施方式的用于CMP裝置的研磨墊3，從上方看，利用倒角加工等，切去角部11的角。通過如此的加工，從上方看，能夠將所有的角部的角切成90度以下。另外，除倒角加工外，也可以利用磨圓加工等，將角部的側端面加工成圓狀等曲面。
以往的研磨墊，由于是矩形，所以從定盤22施加給角部的應力集中，并且容易進入粉漿或水等。對此，在本實施方式的CMP裝置中，由于形成切去研磨墊3的角部11的角的形狀，所以，根據(jù)施加給定盤2的張力(拉伸應力)，能夠分散研磨墊3承受的應力，能夠不容易剝離研磨墊3。此外，由于粉漿或水等液體也難于進入定盤2和研磨墊3的接合部，所以不會從研磨墊3剝離。因此，如果采用本實施方式的CMP裝置，在研磨中，能夠抑制緊急停止等，抑制發(fā)生故障。
另外，為確保研磨半導體晶片的區(qū)域，在本實施方式的研磨墊3上，實施上述倒角加工或磨圓加工的范圍，優(yōu)選位于從寬度方向大約在40mm以內(nèi)的區(qū)域。
實施方式4圖10是表示用于本發(fā)明的實施方式4的CMP裝置的研磨墊的立體圖。此外，圖11是本實施方式的研磨墊的圖10所示的C部的放大剖面圖。另外，在該圖中，表示在定盤的前進方向(長度方向)的定盤2及研磨墊3的剖面。
如圖11所示，在本實施方式的研磨墊3，從前進方向看，在上游側和下游側的端部，形成切口部12。該切口部12形成，從前進方向看，在上游側的端部，形成上部比下部突出的形狀，在下游側的端部，形成可與上游側的端部咬合的、下部突出的形狀。只要是能夠咬合，不特別限定上游側的端部的突出部和下游側的端部的突出部的形狀，但如圖11所示，是臺階狀加工，還是傾斜切去上游側和下游側的端部的選擇，例如要研究是否適合研磨墊的材質，在制作時決定。
在本實施方式的CMP裝置中，上述研磨墊3，以多枚重合(咬合)在端部的切口部12的狀態(tài)，粘貼在定盤2。此時，如圖11所示，配置在上游側的研磨墊3的下游側的切口部12與配置在下游側的研磨墊3的上游側的切口部12重合。因此，半導體晶片5(參照圖1)的研磨時，由于修整器7不易被研磨墊3的端部卡住，所以能夠順利地進行墊片的活性化。因此，能夠不損傷半導體晶片5的主面地進行研磨。此外，通過在研磨墊3的端部形成切口部12，能夠防止定盤2和研磨墊3的接合面與濕性·化學保護性氣氛直接接觸，能夠抑制研磨墊3的剝離。因此，能夠順利進行半導體晶片的加工工序。
實施方式5圖12是在本發(fā)明的實施方式5的CMP裝置中，表示研磨墊間的結構的立體圖。圖13是在本實施方式的CMP裝置中，研磨墊的端部及定盤的在長度方向切斷時的剖面圖。
如圖12所示，在本實施方式的CMP裝置中，在定盤2上粘貼多枚研磨墊3，在相互鄰接的研磨墊3的之間，涂布粘合劑13。該粘合劑13，例如在將研磨墊3粘貼到定盤2上時涂布、固化。
此外，粘合劑13，以固化后不超過研磨墊3的高度，并且不從研磨墊間的間隙溢出的方式涂布。
由此，由于能夠以定盤2和研磨墊3的接合面不與濕性·化學保護性氣氛直接接觸的方式，進行半導體晶片的研磨，所以能夠防止在研磨時剝離研磨墊3的端部。此外，研磨墊3的端部，由于用粘合劑13物理接合，所以更難剝離研磨墊3。
作為此處使用的粘合劑，優(yōu)選采用耐藥劑性優(yōu)良的、容易進行固化的，例如環(huán)氧系的固化型的粘合劑。特別是在采用環(huán)氧系樹脂時，由于具有伸縮性，所以能夠釋放施加給研磨墊3的應力。在采用如此的粘合劑的情況下，在粘貼研磨墊3后，在研磨墊相互間的間隙涂布粘合劑，用干燥器等熱源固化。然后，進行半導體晶片的研磨。
另外，在圖13中，舉例了磨圓加工研磨墊3的上端部，但研磨墊3，也可以形成與以往相同的形狀，也可以具有在實施方式1及實施方式3中說明的形狀。但是，在采用實施方式1的研磨墊的情況下，由于研磨時不容易產(chǎn)生損傷，并且研磨墊不容易剝離，所以，能夠期待相乘效果。在采用實施方式3的研磨墊時，優(yōu)選能夠增強研磨墊的剝離抑制效果。
實施方式6在以上的實施方式中，說明了在帶研磨方式的CMP裝置中，加工研磨墊的端部的例子。對此，即使是轉盤式的CMP裝置，有時也需要加工研磨墊的端部。
在以往的轉盤式的CMP裝置中，在圓盤狀的定盤上面粘貼圓形的研磨墊，通過在研磨墊上從上方按壓研磨對象半導體芯片或修整器，進行研磨。在如此的以往的CMP裝置中，作為研磨墊，由于只使用1枚圓形的墊片，所以不會產(chǎn)生作為本發(fā)明課題的在研磨墊的端部發(fā)生損傷及因剝離而停止裝置帶來的不良現(xiàn)象。然而，與帶研磨方式相比，由于研磨墊大，所以難于在研磨墊和定盤間不進入氣泡地粘貼研磨墊，有時因存在氣泡，在研磨時產(chǎn)生不良現(xiàn)象。此外，在研磨墊，即使在一處進入氣泡或產(chǎn)生破裂的情況下，也必須更換整個研磨墊，導致生產(chǎn)成本上升。
為解決上述不適合，提出了將研磨墊分割成多枚的轉盤式的CMP裝置。由此，由于當在研磨定盤上粘貼研磨墊時，不易進入氣泡，所以研磨墊能夠不彎曲地粘貼在研磨定盤上。此外，由于能夠部分更換破損部分的研磨墊，所以能夠降低研磨墊的成本。此外，由于分割研磨墊，所以容易進行研磨墊的粘貼、揭剝作業(yè)。
可是，通過將圓形的研磨墊分割成多枚，與帶研磨方式的CMP裝置同樣，產(chǎn)生剝離研磨墊，或在研磨墊的端部出現(xiàn)損傷等不適合。
為此，本發(fā)明者們認為，在轉盤式的CMP中也可應用在帶研磨方式的CMO中有效的、加工研磨墊的端部的方法。
圖14(a)表示本發(fā)明的實施方式6的CMP裝置的側面圖，(b)是從上方看本實施方式的CMP裝置的研磨墊時的俯視圖。
如圖14(a)所示，本實施方式的CMP裝置，具有具有定盤21、粘貼在定盤21上面的研磨墊22、具有旋轉機構及加壓機構并保持半導體晶片23的保持器24、具有旋轉機構及加壓機構并使研磨墊22的上面起毛刺的修整器26。
如圖14(b)所示，本實施方式的研磨墊22，形成將以往的研磨墊分割成多枚的形狀。例如，在本實施方式的CMP裝置中，形成扇形的4枚研磨墊22，相互無間隔地粘貼在定盤21。此外，在研磨墊22中，向鄰接的研磨墊間相互連接的部分，即各自的研磨墊22的端部被加工成斜形狀。
如此，通過粘結切掉墊片相互間的粘結部角部分的角的加工形狀或斜形狀的墊片，能夠防止研磨墊22的粘貼部卡住修整器。由此，能夠防止因粘貼部卡住修整器而產(chǎn)生的損傷，能夠向研磨墊22的外周方向高效率排出研磨后的粉漿或研磨屑。
除此之外，也可以在研磨墊22的邊上形成凹凸，通過組合該凹凸，在定盤21上粘貼研磨墊22。此外，也可以用粘合劑填埋鄰接的研磨墊間的間隙，防止水分或粉漿25進入研磨墊22和定盤21的結合部分。
另外，在圖14(b)，在定盤21上粘貼4枚研磨墊22，但也不特別限定研磨墊22的數(shù)量。
如果采用本發(fā)明的CMP裝置，通過在研磨墊的端部實施斜形加工或磨圓加工，研磨墊不容易卡住修整器，能夠防止發(fā)生損傷。此外，通過在研磨墊的端部形成凹凸，由于能夠從定盤分散承受的應力，所以能夠抑制研磨墊的剝離。
此外，通過采用這些CMP裝置進行研磨，能夠不損傷半導體芯片主面地進行研磨。
權利要求
1.一種研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，至少對上端部的一部分實施斜形加工或磨圓加工。
2.如權利要求1所述的研磨墊，其中，從上方看，具有大致四邊形的形狀，至少對相當于上述大致四邊形的1個邊的部分的上端，實施斜形加工或磨圓加工。
3.如權利要求1所述的研磨墊，其中，從上方看，具有扇形的形狀，至少對上端部的一部分實施斜形加工或磨圓加工。
4.如權利要求1所述的研磨墊，其中，至少對上述上端部中的一部分實施斜形加工，上述上端部的角度為鈍角。
5.如權利要求1～4中任何一項所述的研磨墊，其中，再設置在圓周邊緣部的上端實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
6.一種研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，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與上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。
7.如權利要求6所述的研磨墊，其中，從上面看，具有在第1邊形成上述第1凹凸部，在上述第1邊的對邊形成上述第2凹凸部的大致四邊形的形狀。
8.如權利要求6或7所述的研磨墊，其中，再設置在圓周邊緣部的上端實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
9.一種研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，對從上方看時的角部分，實施斜形加工或磨圓加工。
10.如權利要求9所述的研磨墊，其中，從上方看，具有剪去四角或磨圓四角并且形成曲線的大致四邊形的形狀。
11.如權利要求9或10所述的研磨墊，其中，再設置在圓周邊緣部的上端實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
12.一種研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，至少在端部的一部分上形成通過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與上述第1突出部重合并且通過使上述端部的下部突出形成的第2突出部。
13.如權利要求12所述的研磨墊，其中，從上方看，具有大致四邊形的形狀，在第1邊形成上述第1突出部，在上述第1邊的對邊形成上述第2突出部。
14.如權利要求12或13所述的研磨墊，其中，再設置在圓周邊緣部的上端實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
15.一種研磨墊，是用于化學性機械研磨的、上面為研磨面的研磨墊，其中，設置圓周邊緣部的上端被實施斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
16.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，在上述多個研磨墊的各自的上端部中，對面對相鄰的上述研磨墊的部分，實施斜形加工或磨圓加工。
17.如權利要求16所述的研磨裝置，其中，還包括具有相互平行的轉動軸的至少2個輥；上述定盤為懸掛在上述輥上的帶狀的定盤；上述研磨墊，具有至少1個邊的上端部被斜形加工或磨圓加工的大致四邊形的形狀。
18.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，至少在上述各研磨墊的端部的一部分，形成第1凹凸部；在上述各研磨墊的其它端部的一部分，形成與相鄰的上述研磨墊的上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。
19.如權利要求18所述的研磨裝置，其中，上述多個研磨墊分別具有從上面看，在第1邊形成上述第1凹凸部，在上述第1邊的對邊形成上述第2凹凸部的大致四邊形的形狀。
20.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，上述多個研磨墊的各個研磨墊，對從上面看時的角部分，實施斜形加工或磨圓加工。
21.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，在上述各研磨墊中，從研磨時的動作方向看，在上游側的端部，形成使上部突出而形成的第1突出部，在上述各研磨墊中，從研磨時的動作方向看，在下游側的端部，形成使下部突出而形成的、與相鄰的上述研磨墊的上述第1突出部重合的第2突出部。
22.如權利要求21所述的研磨裝置，其中，上述多個研磨墊的各個研磨墊，從上面看，具有大致四邊形的形狀，在第1邊形成上述第1突出部，在上述第1邊的對邊形成上述第2突出部。
23.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、相互間隔粘地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，在上述多個研磨墊相互之間埋入粘合劑。
24.一種研磨裝置，是用于上述晶片的化學性機械研磨的研磨裝置，具有定盤、相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊、研磨時保持晶片的保持器、活性化上述多個研磨墊的上面的修整器，在上述多個研磨墊的各個研磨墊上，設置圓周邊緣部的上端被斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
25.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；上述工序(a)及工序(b)中所用的上述研磨墊，對上端部中的與相鄰的上述研磨墊對置的部分實施斜形加工或磨圓加工。
26.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊的端部，形成第1凹凸部及與相鄰的上述研磨墊的上述第1凹凸部咬合的第2凹凸部。
27.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊，對從上面看時的角部一部分，實施斜形加工或磨圓加工。
28.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊中，從上述定盤的行走方向看，在上游側的端部，形成使上部突出的第1突出部，在下游側的端部，形成使下部突出的、與相鄰的上述研磨墊的上述第1突出部重合的第2突出部。
29.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述多個研磨墊的相互間，埋入粘合劑。
30.一種晶片的研磨方法，是采用具有定盤及相互間隔地粘貼在上述定盤上并以上面為研磨面的多個研磨墊的研磨裝置的晶片研磨方法，其特征在于，包括利用修整器使上述多個研磨墊的上面活性化的工序(a)、在使上述定盤行走的同時，向上述研磨墊的上面推壓上述晶片，進行研磨的工序(b)；在上述工序(a)及工序(b)所用的上述研磨墊的各個研磨墊上，設置圓周邊緣部的上端被斜形加工或磨圓加工的貫通孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不引起損傷或破損的研磨半導體晶片的研磨方法、研磨墊及研磨裝置，所述研磨裝置，具有懸掛在旋轉軸平行配置的2個輥(1)上的帶狀的定盤(2)、粘貼在定盤(2)上的多枚片狀的研磨墊(3)、使研磨墊(3)活性化的修整器(7)，在研磨墊(3)的上端部中，與相鄰的研磨墊對置的部分的角度成鈍角。由此，由于研磨墊(3)不卡住修整器(7)，所以能夠抑制研磨墊(3)產(chǎn)生損傷，能夠無損傷地研磨半導體晶片。
文檔編號B24B37/20GK1577758SQ20041005921
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月9日 優(yōu)先權日2003年6月26日
發(fā)明者白樫衛(wèi)吾, 松本宗之, 佐竹光成, 小林健司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社