CN104858785B - 研磨垫的修整方法及装置 - Google Patents

研磨垫的修整方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104858785B
CN104858785B CN201510080294.8A CN201510080294A CN104858785B CN 104858785 B CN104858785 B CN 104858785B CN 201510080294 A CN201510080294 A CN 201510080294A CN 104858785 B CN104858785 B CN 104858785B
Authority
CN
China
Prior art keywords
grinding pad
grinding
pad
roughness
surface roughness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510080294.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104858785A (zh
Inventor
丸山徹
高桥信行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebara Corp filed Critical Ebara Corp
Publication of CN104858785A publication Critical patent/CN104858785A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104858785B publication Critical patent/CN104858785B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/015—Temperature control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent
    • B24B49/04—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent involving measurement of the workpiece at the place of grinding during grinding operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/14—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/095—Cooling or lubricating during dressing operation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够通过在监控研磨垫的表面粗糙度，且控制研磨垫的温度的同时进行修饰，来高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度的修整方法及装置。在研磨垫(2)的修饰中，测定由算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度，对测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果而对研磨垫(2)进行加热或冷却，由此调整研磨垫(2)的表面温度。

Description

研磨垫的修整方法及装置
技术领域
本发明涉及一种调整用于研磨半导体晶片等基板的研磨垫表面粗糙度的研磨垫的修整方法及装置。
背景技术
近年来，伴随半导体组件的高聚集化、高密度化，电路配线更加微细化，且多层配线的层数也增加。要谋求电路微细化而且实现多层配线时，由于沿袭下侧层的表面凹凸而阶梯更大，因此随着配线层数增加，对薄膜形成中的阶梯形状的膜覆盖性(阶梯覆盖状态(Step Coverage))恶化。因此，为了进行多层配线，必须改善该阶梯覆盖状态，并以适当过程实施平坦化处理。另外，因为光刻法的微细化的同时焦点深度变浅，所以为了使半导体组件的表面凹凸阶梯缩小至焦点深度以下，需要对半导体组件表面实施平坦化处理。
因此，在半导体组件的制造工序中，半导体组件表面的平坦化技术更加重要。该平坦化技术中最重要的技术是化学性机械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。该化学性机械性研磨是使用研磨装置，将包含二氧化铈(CeO2)等磨料的研磨液供给至研磨垫，同时使半导体晶片等基板滑动接触于研磨垫来进行研磨的。
进行所述CMP处理的研磨装置具备：具有研磨垫的研磨台；及用于保持半导体晶片(基板)的被称为顶环(top ring)或研磨头等的基板保持装置。使用这种研磨装置进行由基板保持装置保持基板，同时将该基板以指定压力按压于研磨垫，而研磨基板上的绝缘膜及金属膜等。
进行基板研磨时，研磨垫表面会附着磨料及研磨屑，另外，因研磨垫的特性变化导致研磨性能老化。因而，随着反复研磨基板，研磨速度降低，另外，产生研磨不均。因此，为了再生老化的研磨垫的表面状态，而进行研磨垫的修饰(dressing)。
进行研磨垫修饰的修饰装置具备：可摆动的支臂；及固定于支臂前端的修饰器。修饰装置通过支臂使修饰器在研磨垫的半径方向上摆动且使修饰器以其轴心为中心而旋转，同时将修饰器按压到旋转的研磨台上的研磨垫，由此，除去附着于研磨垫的研磨液及研磨屑，并且进行研磨垫的平坦化及整形修饰。修饰器使用在接触于垫表面的面(修饰面)上电镀有金刚石磨料的器件等。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2003-151934号公报
(发明所要解决的问题)
以往,将指定温度(例如约20℃)的纯水(DIW：Deionized water)构成的修饰液以一定流量供给至研磨垫，同时分别使修饰器的旋转速度、负荷及摆动速度保持恒定而进行一定时间的修饰。在修饰中不进行研磨垫的温度管理，而且也未监控研磨垫的表面粗糙度。
研磨垫的表面通过修饰而粗糙，而其表面粗糙度与研磨率存在相关关系。另一方面，研磨垫的表面粗糙度除了以往的修饰条件以外，也因为研磨垫的温度而受到影响。
发明内容
本发明是鉴于所述问题而作出的，目的在于提供一种能够通过监控研磨垫的表面粗糙度，且控制研磨垫的温度的同时进行修饰，来高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度的修整方法及装置。
(用于解决问题的手段)
为了达到所述目的，本发明的研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：在所述研磨垫的修饰中，测定由算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度，对所测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果对所述研磨垫进行加热或冷却，由此调整研磨垫的表面温度。
根据本发明，在研磨垫的修饰中，监控研磨垫的表面粗糙度，基于监控的表面粗糙度来调整研磨垫的表面温度，同时进行研磨垫的修饰。通过监控表面粗糙度，在测定表面粗糙度比目标表面粗糙度大的情况下，以如下方式进行控制：提高研磨垫的表面温度而增大研磨垫的弹性率，使通过修饰器而形成的研磨垫的表面粗糙度变得细微。相反，在测定表面粗糙度比目标表面粗糙度小的情况下，以如下方式进行控制：降低研磨垫的表面温度而减少研磨垫的弹性率，使通过修饰器而形成的研磨垫的表面粗糙度变得粗糙。
根据本发明的优选方式，其特征在于：将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，同时进行所述研磨垫的修饰直至所述测出的表面粗糙度达到所述目标表面粗糙度。
根据本发明，调整研磨垫的表面温度，同时进行研磨垫的修饰，对研磨垫的测定表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较而进行表面粗糙度的判定。测定表面粗糙度等于目标表面粗糙度情况下，结束研磨垫的修饰并且结束研磨垫表面温度的调整。测定表面粗糙度不等于目标表面粗糙度情况下，进行修饰，同时继续进行以成为目标表面粗糙度的方式控制研磨垫的表面温度的工序。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
根据本发明，使用研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，可设定为了使研磨垫的表面粗糙度获得所期望的研磨性能(研磨率)而调整的研磨垫表面温度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在所述研磨垫的表面粗糙度达到目标表面粗糙度后，结束修饰。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在所述研磨垫的表面温度达到预定温度后，开始修饰。
根据本发明的优选方式，其特征在于：测定所述研磨垫的表面粗糙度时，使所述修饰器抵接于所述研磨垫而进行摆动，并使所述研磨台旋转，或者使所述修饰器从所述研磨垫离开而停止所述研磨台的旋转。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫表面温度的调整，是通过使将温度调整后的流体供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫来进行的，或是通过将温度调整后的流体供给至所述研磨垫来进行的。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述基板研磨中，也调整所述研磨垫的表面温度，同时进行修饰。
本发明第二方式的研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：在所述研磨垫的修饰中，将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，以所述研磨垫的表面温度维持指定温度的方式调整研磨垫的表面温度，直至所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度。
根据本发明，在研磨垫的修饰中，通过调整研磨垫的表面温度，可高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度。
本发明第三方式的研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：在所述研磨垫的修饰中，将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，在所述修饰器对所述研磨垫进行修饰时，通过使将冷水供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫，从而将所述研磨垫的表面温度冷却到指定温度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在所述研磨垫的修饰中，监控算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫表面温度的调整，是通过将温度调整后的流体供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫来进行的，或是通过将温度调整后的流体供给至所述研磨垫来进行的。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度后，结束修饰。
根据本发明的优选方式，其特征在于：以所述研磨垫的表面温度维持指定温度的方式调整研磨垫的表面温度，直至所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在所述研磨垫上，在研磨垫的半径方向上定义多个区域，对每个区域调整成不同温度来进行修饰。
根据本发明的优选方式，其特征在于：在基板研磨中也调整所述研磨垫的表面温度，同时进行修饰。
本发明第四方式的研磨垫的修整装置，对研磨基板的研磨台上的研磨垫进行修饰而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整装置的特征在于，具备：修饰装置，该修饰装置具备：抵接于所述研磨垫而进行研磨垫的修饰的修饰器，和使该修饰器旋转并且沿着研磨垫的表面移动的移动机构；研磨垫的表面粗糙度测定单元，该研磨垫的表面粗糙度测定单元测定所述研磨垫的表面粗糙度；研磨垫的温度调整单元，该研磨垫的温度调整单元调整所述研磨垫的表面温度；及控制部，该控制部控制所述修饰装置、所述研磨垫的表面粗糙度测定单元及所述研磨垫的表面温度调整单元；通过所述研磨垫的表面粗糙度测定单元，在所述研磨垫的修饰中测定算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述控制部对通过所述研磨垫的表面粗糙度测定单元所测定的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果来控制所述研磨垫的温度调整单元，由此调整研磨垫的表面温度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述控制部中存储有所述研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫的温度调整单元由将温度调整后的流体供给至内部并使下表面接触于所述研磨垫的垫接触构件构成，或者由将温度调整后的流体供给至所述研磨垫的喷嘴构成。
根据本发明的优选方式，其特征在于：2个以上的所述垫接触构件或所述喷嘴设置在所述研磨垫的半径方向，2个以上的所述垫接触构件或所述喷嘴可各自独立地调整研磨垫的表面温度。
采用本发明时，在修饰中可通过2个以上的垫接触构件或2个以上的喷嘴对研磨垫的半径方向上的每个不同区域进行温度调整，因此可在研磨垫的半径方向上改变表面粗糙度。如此，通过在研磨垫的半径方向上形成表面粗糙度不同的区域，可调整基板的研磨轮廓。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫的表面粗糙度测定单元安装于保持所述修饰器的修饰器支臂上。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫的表面粗糙度测定单元相对于所述研磨台的旋转方向而配置于测定所述修饰器的下游侧部位的位置。
根据本发明，因为研磨垫的表面粗糙度测定单元相对于研磨台的旋转方向而配置于测定修饰器的下游侧部位的位置，所以研磨垫的表面粗糙度测定单元可测定刚由修饰器修饰后的部位的研磨垫的表面粗糙度。
根据本发明的优选方式，其特征在于：所述研磨垫的表面粗糙度测定单元具备：投射激光的投光部；及接收来自研磨垫的反射光的受光部。
本发明第五方式的研磨装置的特征在于具备：贴附有所述研磨垫的研磨台；及上述研磨垫的修整装置。
本发明第六方式的研磨垫的修整方法，用于调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：将修饰器抵接于研磨垫以进行所述研磨垫的修饰，对所述研磨垫的表面粗糙度进行测定，对测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较以获得比较结果，在所述研磨垫的修饰中基于所述比较结果将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度。
(发明的效果)
本发明起到以下列举的效果。
(1)通过监控研磨垫的表面粗糙度且控制研磨垫的温度同时进行修饰，可高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度。
(2)通过获得作为目标的研磨垫的表面粗糙度，可使研磨率最佳化而实现生产率提高，进一步可实现成品率的提高。
(3)通过高效地使研磨垫的表面粗糙，可延长研磨垫的寿命。
附图说明
图1是表示具备本发明的研磨垫的修整装置的研磨装置整体结构的示意图。
图2(a)是表示通过下表面具备金刚石磨料的修饰器而修饰研磨垫的状态的示意图，图2(b)是图2(a)的A部放大图。
图3(a)、图3(b)是表示研磨垫的弹性率大时研磨垫与金刚石磨料的关系的图，图3(a)是图2(a)的A部放大图，图3(b)是追加邻接于图3(a)所示的金刚石磨料的金刚石磨料而表示的放大图。
图4是表示研磨垫的表面粗糙度与研磨速度的关系的测定数据表及曲线图。
图5是表示本发明的修整装置的示意图。
图6是表示本发明的修整装置的第二方式的示意图。
图7是表示在研磨垫的半径方向内侧与外侧表面粗糙度不同的状态的俯视图。
图8是表示本发明的研磨垫的修整方法的步骤的流程图。
具体实施方式
以下，参照图1至图8详细说明本发明的研磨垫的修整方法及装置的实施方式。另外，图1至图8中，对相同或相当的构成要素标注相同符号，而省略重复的说明。
图1是表示具备本发明的研磨垫的修整装置的研磨装置整体结构的示意图。如图1所示，研磨装置具备：研磨台1；及保持作为研磨对象物的半导体晶片等基板W而按压于研磨台上的研磨垫的顶环10。研磨台1经由台轴1a而与配置在其下方的研磨台旋转马达(未图示)连接，可绕台轴1a旋转。在研磨台1上表面贴附有研磨垫2，研磨垫2的表面构成研磨基板W的研磨面2a。研磨垫2使用陶氏化学公司(Dow Chemical Company)制的SUBA800、IC1000、IC1000/SUBA400(二层布)等。SUBA800是用聚氨酯树脂凝固纤维的无纺织布。IC1000是硬质的发泡聚氨酯，是在其表面具有多个微细孔(Pore)的垫，也称为多孔垫。在研磨台1的上方设置有供给喷嘴3，通过该供给喷嘴3可在研磨台1上的研磨垫2供给研磨液(浆液)。
顶环10连接于顶环旋转轴11，顶环旋转轴11对顶环头12可上下移动。通过顶环旋转轴11的上下移动，可使整个顶环10相对顶环头12上下移动而定位。顶环旋转轴11可通过顶环旋转马达(未图标)的驱动而旋转。通过顶环旋转轴11的旋转，顶环10可绕顶环旋转轴11旋转。
顶环10可在其下表面保持半导体晶片等基板W。顶环头12构成可以顶环头旋转轴13为中心而回转，下表面保持有基板W的顶环10可通过顶环头12的回转而从基板接收位置移动至研磨台1的上方。顶环10在下表面保持基板W并将基板W按压于研磨垫2的表面(研磨面)。此时，使研磨台1及顶环10分别旋转，并从设于研磨台1上方的研磨液供给喷嘴3将研磨液供给至研磨垫2上。研磨液中使用包含二氧化硅(SiO2)或二氧化铈(CeO2)等磨料的研磨液。如此，在研磨垫2上供给研磨液，同时将基板W按压于研磨垫2，使基板W与研磨垫2相对移动来研磨基板上的绝缘膜或金属膜等。作为绝缘膜，可列举出二氧化硅。作为金属膜，可列举出铜膜、钨膜、钽膜、钛膜。
如图1所示，研磨装置具备修饰研磨垫2的修饰装置20。修饰装置20具备：修饰器支臂21；旋转自如地安装于修饰器支臂21前端的修饰器22；及连接于修饰器支臂21的另一端的摆动轴23。修饰器22下部由修饰构件22a构成，修饰构件22a具有圆形的修饰面，硬质的磨料通过电镀等而固定于修饰面。作为该硬质的磨料，可列举出金刚石磨料、陶瓷磨料等。修饰器22可通过未图示的马达而旋转。摆动轴23通过未图示的马达旋转，以摆动轴23为中心使修饰器支臂21摆动而使修饰器22摆动。
本发明人通过使用图1所示的修饰器22进行研磨垫2的修饰，而获得以下的见解。
研磨垫的弹性率因温度而改变。即，研磨垫在温度高时弹性率变大，温度低时弹性率变小。研磨垫的弹性率会影响对研磨垫进行了修饰时的研磨垫的表面粗糙度。
1)研磨垫的弹性率小的情况
图2(a)是表示通过下表面具备金刚石磨料DA的修饰器22对研磨垫2进行修饰的状态的示意图，图2(b)是图2(a)的A部放大图。图2(a)、图2(b)中，将金刚石磨料DA放大而进行图示。如图2(a)的箭头所示，修饰中，修饰器22绕轴心旋转，同时沿着研磨垫2的表面移动。修饰时金刚石磨料DA如图2(b)所示，通过修饰器的负荷而陷入研磨垫2表面。此时，研磨垫的弹性率小的情况下，研磨垫坚硬，不回避修饰器22的金刚石磨料DA按压研磨垫2的力，研磨垫2如实承受由金刚石磨料DA按压的力。图2(b)中，以实线箭头F表示金刚石磨料DA按压研磨垫2的力，研磨垫2如实线箭头所示地如实承受该力F。因此，磨料以施加负荷的程度削去研磨垫2，研磨垫2的表面粗糙度趋于粗糙。
2)研磨垫的弹性率大的情况
图3(a)、图3(b)是表示研磨垫的弹性率大的情况下研磨垫与金刚石磨料DA的关系图，图3(a)系图2(a)的A部放大图，图3(b)是追加邻接于图3(a)所示的金刚石磨料DA的金刚石磨料DA而表示的放大图。
研磨垫的弹性率大的情况下，研磨垫柔软，如图3(a)所示，金刚石磨料DA按压研磨垫2的力向左右回避，研磨垫2不充分承受金刚石磨料DA按压的力。图3(a)中，以实线箭头F表示金刚石磨料DA按压研磨垫2的力，虽然研磨垫2如实线箭头所示地承受该力F，但是一部分力如虚线箭头所示地避开。因此，磨料不易切削研磨垫2，研磨垫2的表面粗糙度趋于细微。并且，如图3(b)的B部所示，通过研磨垫2在邻接的磨料间隆起，影响研磨垫2被切削的方式，这一点也造成研磨垫2的表面粗糙度趋于细微。
根据上述1)及2)可知，修饰时研磨垫被切削的方式因研磨垫的弹性率而不同，其结果是，研磨垫的表面粗糙度不同。另外，如上所述，研磨垫的弹性率因温度而不同，温度高时弹性率变大，温度低时弹性率变小。如此，可知修饰时的研磨垫的温度与被修饰的研磨垫的表面粗糙度之间存在相关关系。
接着，图4表示研磨垫的表面粗糙度与研磨性能(研磨速度)的关系。
图4是表示表面粗的算数平均粗糙度(Ra)与研磨速度(RR)的关系的测定数据表及曲线图。研磨速度的单位是nm/min。图4的曲线图所示的数据，是选择表面粗糙度与研磨速度的相关系数为0.96的密切相关关系的研磨垫区域而求出表面粗糙度时的数据。图4的表所示的数据是以4种研磨速度研磨时的研磨垫表面的表面粗糙度及标准化的表面粗糙度。根据图4可知，研磨垫的表面粗糙度越大研磨速度越高，在表面粗糙度为1.1的附近研磨速度达到最大值。如此，可知研磨垫的表面粗糙度表示与研磨性能的密切关连性。
如上所述，因为研磨垫的表面粗糙度与表面温度及研磨性能具有相关关系，所以可根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来求出对应于所期望的研磨性能的修饰时的研磨垫的表面温度。
具体而言，当存在要达到的研磨性能时，求出对应于其研磨性能的研磨垫的表面粗糙度(目标)，以达到对应于该求出的表面粗糙度的研磨垫的表面温度的方式进行温度调整，并且以针对其垫温度与垫表面粗糙度的修饰条件来修饰研磨垫。在修饰中，监控研磨垫的表面粗糙度，当研磨垫的表面粗糙度达到目标表面粗糙度后，结束修饰。即使经过一定时间研磨垫的表面粗糙度仍未达目标表面粗糙度情况下，以如下方式进行控制：对目标表面粗糙度与监控的表面粗糙度(或测定的表面粗糙度)进行比较，基于目标表面粗糙度与所监控的表面粗糙度之差来提高研磨垫温度，或者降低研磨垫温度。
基于上述见解，本发明在研磨垫2的修饰中，监控研磨垫2的表面粗糙度，基于所监控的表面粗糙度来调整研磨垫2的表面温度，同时进行研磨垫2的修饰。
因此，本发明的修整装置除了修饰装置20之外，还具备测定研磨垫的表面粗糙度的测定单元及调整研磨垫的温度的温度调整单元。
图5是表示本发明的修整装置15的示意图。如图5所示，本发明的修整装置15除了修饰装置20之外，还具备研磨垫的表面粗糙度测定单元30及研磨垫的温度调整单元40。
如图5所示，研磨垫的表面粗糙度测定单元(表面粗糙度测定单元)30具备：对研磨垫2投射激光的投光部31；及接收从投光部31投射而被研磨垫2表面反射散射的光的受光部32。受光部32由CCD传感器、CMOS传感器等构成。本实施方式中，投光部31及受光部32被修饰装置20的修饰器支臂21支撑，投光部31及受光部32通过修饰器支臂21的摆动而在研磨垫2的上方移动，向研磨垫2上的多个部位投射光，并接收被多数个部位反射散射的光。受光部32连接于控制部60。控制部60构成为，将受光部32所接收的光图像化处理，算出研磨垫2的表面粗糙度。关于由控制部60获得的垫表面粗糙度的指标，可列举出：算数平均粗糙度Ra、均方根粗糙度Rq、粗糙度曲线的最大低点深度Rv、粗糙度曲线的最大顶点高度Rp、最大高度粗糙度Rz。这些垫表面粗糙度的指标是表示与研磨性能(研磨率)密切关连性的指标。研磨垫的表面粗糙度测定单元30及控制部60构成为，在修饰器22修饰研磨垫2中，测定上述指标表示的表面粗糙度，并监控(监视)测定值。研磨垫的表面粗糙度测定单元30优选为相对于研磨台1的旋转方向而配置于测定修饰器22下游侧部位的位置。通过该配置，研磨垫的表面粗糙度测定单元30可测定在刚由修饰器22修饰后的部位的研磨垫2的表面粗糙度。
如图5所示，研磨垫的温度调整单元(温度调整单元)40具备：接触于研磨垫2表面的垫接触构件41；以非接触方式测定研磨垫2的表面温度的温度记录仪(thermal graph)或放射温度计44；及将温度调整后的液体供给至垫接触构件41的液体供给系统45。垫接触构件41构成为，内部具有供作为载热介质的液体流动的流路，下表面接触于研磨垫2表面，而对研磨垫2进行加热或冷却。垫接触构件41经由支撑臂42而由支撑轴43支撑。垫接触构件41构成为可在与研磨垫2接触的接触位置和该接触位置上方的上升位置之间进行升降，并且构成为可在研磨台1的半径方向上移动。
液体供给系统45具备：液体供给槽46；及连接液体供给槽46与垫接触构件41的供给管线47及返回管线48。作为载热介质的液体从液体供给槽46通过供给管线47而供给至垫接触构件41，并从垫接触构件41通过返回管线48而返回液体供给槽46。如此，液体在液体供给槽46与垫接触构件41之间循环。液体供给槽46具备将液体加热的加热器(未图示)，液体通过加热器而被加热至指定温度。即，液体供给槽46发挥温度调节机的功能。
液体供给系统45进一步具备：调整在供给管线47中流动的液体流量的流量调整阀50；及控制流量调整阀50的调温控制器51。另外，冷水管线54连接于供给管线47，可从冷水管线54向供给管线47供给冷水。可从工厂的共享设施或冷却设备向冷水管线54供给冷水。另外，排水管线55连接于返回管线48，可排出在返回管线48中流动的液体。
温度记录仪或放射温度计44测定研磨垫2的表面温度，并将其测定值发送至控制部60。控制部60将通过研磨垫的表面粗糙度测定单元30所测定的研磨垫2的表面粗糙度(测定表面粗糙度)与预设的作为目标的研磨垫表面粗糙度(目标表面粗糙度)进行比较，根据粗糙度的比较结果与温度记录仪或放射温度计44所测定的研磨垫2的表面温度(测定表面温度)来运算研磨垫2应被控制的表面温度(控制目标温度)。控制部60将运算出的研磨垫2的控制目标温度发送至调温控制器51。调温控制器51基于研磨垫2的控制目标温度来控制流量调整阀50，并控制供给至垫接触构件41的液体的流量。研磨垫2的表面温度通过在垫接触构件41中流动的液体与研磨垫2之间的热交换来进行调整。
研磨垫2的表面温度通过调整供给至垫接触构件41的进行温度控制后的液体的流量来控制。使用水作为供给至垫接触构件41的液体(载热介质)。水的温度通过液体供给槽46的加热器，例如被加热至约80℃而成为温水。为了将温水与冷水可切换地供给垫接触构件41，在供给管线47、返回管线48、冷水管线54、排水管线55上设有阀门V1～V4。即，供给管线47中设置有阀门V1，温水可经由阀门V1供给至垫接触构件41。冷水管线54中设置有阀门V2，冷水可经由阀门V2供给至垫接触构件41。返回管线48中设置有阀门V3，供给至垫接触构件41的温水可经由阀门V3返回液体供给槽46。在返回管线48中流动的冷水可经由阀门V4排出。向垫接触构件41供给温水时，打开阀门V1、V3，而关闭阀门V2、V4。向垫接触构件41供给冷水时，关闭阀门V1、V3，而打开阀门V2、V4。
接着，说明如图5所示地构成的修整装置15的动作。
控制部60中预设有由CMP处理而指定的成为目标的研磨垫表面粗糙度(目标表面粗糙度)。另外，作为修饰条件，将修饰器负荷、修饰器旋转速度、修饰时间、研磨台的旋转速度设为恒定，改变研磨垫的温度进行修饰，通过测定此时研磨垫的表面粗糙度，预先求出研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的温度的关系，将该求出的研磨垫表面粗糙度与研磨垫温度的关系存储于控制部60。另外，也可加上将修饰器的摆动速度设为恒定的修饰条件。该关系以表格的形式等进行存储。
如对1张基板或指定张数的基板进行研磨后等那样，修整装置15在需要研磨垫2的修饰时开始动作，开始修饰器22对研磨垫2的修饰，并且开始研磨垫的温度调整单元40对研磨垫2的表面温度的调整。修饰工序中，从供给喷嘴3向研磨垫2供给作为修饰液的例如纯水(DIW)。并且，在修饰器22修饰研磨垫2的修饰工序中，从研磨垫的表面粗糙度测定单元30的投光部31向研磨垫2投射激光，由受光部32接收被研磨垫2反射散射的光，通过控制部60将受光部32所接收的光进行图像化处理，算出研磨垫2的表面粗糙度。由控制部60获得的垫表面粗糙度的指标是与研磨性能(研磨率)存在相关性的指标，可列举出：算数平均粗糙度Ra、均方根粗糙度Rq、粗糙度曲线的最大低点深度Rv、粗糙度曲线的最大顶点高度Rp、最大高度粗糙度Rz。控制部60获得这5个指标中至少一个指标。
修饰工序中，从温度记录仪或放射温度计44向控制部60输入研磨垫2的表面温度(测定表面温度)。控制部60对由研磨垫的表面粗糙度测定单元30所测定的研磨垫2表面粗糙度(测定表面粗糙度)，与作为预设目标的研磨垫的表面粗糙度(目标表面粗糙度)进行比较，根据粗糙度的比较结果与温度记录仪或放射温度计44测出的研磨垫2的表面温度(测定表面温度)来运算研磨垫2应被控制的表面温度(控制目标温度)。控制部60将算出的研磨垫2的控制目标温度发送至调温控制器51。调温控制器51基于研磨垫2的控制目标温度来控制流量调整阀50，从而控制研磨垫的表面温度。
更具体而言，控制部60对测定表面粗糙度与目标表面粗糙度进行比较，测定表面粗糙度比目标表面粗糙度大的情况下，将比研磨垫2的测定表面温度高的控制目标温度发送至调温控制器51，测定表面粗糙度比目标表面粗糙度小的情况下，将比研磨垫2的测定表面温度低的控制目标温度发送至调温控制器51。调温控制器51基于研磨垫2的控制目标温度来控制流量调整阀50，从而控制研磨垫的表面温度。通过流量调整阀50控制供给至垫接触构件41的温水或冷水的流量，由此，研磨垫2的表面温度可被控制成所期望的值。
如此，在研磨垫2的修整中，监控研磨垫2的表面粗糙度，并基于所监控的表面粗糙度来调整研磨垫2的表面温度，同时进行研磨垫2的修饰。通过表面粗糙度的监控，在测定表面粗糙度比目标表面粗糙度大的情况下，以如下方式进行控制：使研磨垫2的表面温度比测定表面温度高，增大研磨垫2的弹性率，使得由修饰器22形成的研磨垫2的表面粗糙度变得微细。相反，在测定表面粗糙度比目标表面粗糙度小的情况下，以如下方式进行控制：使研磨垫2的表面温度比测定表面温度低，减少研磨垫2的弹性率，使得由修饰器22形成的研磨垫2的表面粗糙度粗糙。
图5中，作为研磨垫的温度调整单元40，图示了通过将温水或冷水供给至垫接触构件41并使垫接触构件41的下表面接触于研磨垫2表面来控制研磨垫2表面温度的单元，但是，也可以设为具备将进行了温度控制后的流体喷吹于研磨垫2表面的至少1个喷嘴的研磨垫的温度调整单元(温度调整单元)。另外，也可以设为将修饰时从供给喷嘴3供给至研磨垫2的修饰液(例如纯水)控制成指定温度的研磨垫的温度调整单元(温度调整单元)。
图6是表示本发明的修整装置15的第二方式示意图。第二方式中的修整装置15由修饰装置20、研磨垫的表面粗糙度测定单元30、研磨垫的温度调整单元40及控制部60构成，在这点上与第一方式的修整装置15相同，但是第二方式中，研磨垫的温度调整单元40具备：2个垫接触构件41-1、41-2，及2个温度记录仪或放射温度计44-1、44-2。垫接触构件41-1经由支撑臂42-1而由支撑轴43-1支撑。垫接触构件41-2经由支撑臂42-2而由支撑轴43-2支撑。
将液体供给至垫接触构件41-1及垫接触构件41-2的液体供给槽46为1台，可从1台液体供给槽46经由流量调整阀50-1、50-2将进行了温度控制后的液体单独地供给至垫接触构件41-1、41-2。另外，可从未图示的冷水管线单独地供给温度控制后的冷水至垫接触构件41-1、41-2。另外，阀门类省略图示。第二方式的其它结构与第一方式相同。
根据如图6所示地构成的修整装置15，在修饰中可通过2个垫接触构件41-1、41-2对研磨垫2半径方向上的每个不同区域进行温度调整，因此，可在研磨垫2的半径方向上改变表面粗糙度。如此，通过在研磨垫2的半径方向上形成表面粗糙度不同的区域，可调整基板的研磨剖面。
图7是表示由图6所示的修整装置15修整后的研磨垫的图，是表示在研磨垫的半径方向内侧区域与外侧区域表面粗糙度不同的状态的俯视图。如图7所示，研磨垫2半径方向内侧区域2A的表面粗糙度粗糙，外侧区域2B的表面粗糙度细微。
图8是表示本发明的研磨垫的修整方法的步骤的流程图。如图8所示，开始由修饰装置20对研磨垫2的修饰，并且开始由研磨垫的温度调整单元40对研磨垫2的表面温度的调整。另外，也可先开始由研磨垫的温度调整单元40对研磨垫2的表面温度的调整，在研磨垫2的表面温度达到预定温度后，开始由修饰器22进行的修饰。在达到选单(recipe)所输入的研磨垫的温度后，将研磨垫的表面粗糙度测定单元30对研磨垫2的表面粗糙度测定的测定结果发送至控制部60。通过研磨垫的表面粗糙度测定单元30测定研磨垫2的表面粗糙度时，将修饰器22抵接于研磨垫2而使研磨台1旋转，或者使修饰器22从研磨垫2离开而停止研磨台1的旋转。
接着，在控制部60中对测定表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较并进行表面粗糙度的判定。在测定表面粗糙度等于目标表面粗糙度情况下，结束研磨垫2的修饰，并且结束研磨垫2的表面温度的调整。在测定表面粗糙度不等于目标表面粗糙度情况下，进行修饰，同时以成为目标表面粗糙度的方式通过调温控制器51控制研磨垫2的表面温度。如此，进行修饰同时继续进行以成为目标表面粗糙度的方式控制研磨垫2的表面温度的表面粗糙度监控，在测定表面粗糙度达到目标表面粗糙度后，结束研磨垫2的修饰并且结束研磨垫2表面温度的调整。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，在其技术思想的范围内，当然可以各种不同方式来实施。
符号说明
1 研磨台
1a 台轴
2 研磨垫
2a 研磨面
2A 内侧区域
2B 外侧区域
3 供给喷嘴
10 顶环
11 顶环旋转轴
12 顶环头
13 顶环头旋转轴
15 修整装置
20 修饰装置
21 修饰器支臂
22 修饰器
22a 修饰构件
23 摆动轴
30 研磨垫的表面粗糙度测定单元
31 投光部
32 受光部
40 研磨垫的温度调整单元
41、41-1、41-2 垫接触构件
42、42-1、42-2 支撑臂
43、43-1、43-2 支撑轴
44、44-1、44-2 温度记录仪或放射温度计
45 液体供给系统
46 液体供给槽
47 供给管线
48 返回管线
50、50-1、50-2 流量调整阀
51 调温控制器
54 冷水管线
55 排水管线
60 控制部
DA 金刚石磨料
F 实线箭头
Ra 算数平均粗糙度
Rp 粗糙度曲线的最大顶点高度
Rq 均方根粗糙度
Rv 粗糙度曲线的最大低点深度
Rz 最大高度粗糙度
V1～V4 阀门

Claims (30)

1.一种研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：
在所述研磨垫的修饰中，测定由算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度，对测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果对所述研磨垫进行加热或冷却，由此调整研磨垫的表面温度。
2.如权利要求1所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，同时进行所述研磨垫的修饰直至所述测出的表面粗糙度达到所述目标表面粗糙度。
3.如权利要求2所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
4.如权利要求2所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫的表面粗糙度达到目标表面粗糙度后，结束修饰。
5.如权利要求1所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述研磨垫的表面温度达到预定温度后，开始修饰。
6.如权利要求1或2所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，测定所述研磨垫的表面粗糙度时，使所述修饰器抵接于所述研磨垫而且摆动，并使所述研磨台旋转，或者使所述修饰器从所述研磨垫离开而停止所述研磨台的旋转。
7.如权利要求1或2所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述研磨垫表面温度的调整，是通过使将温度调整后的流体供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫来进行的，或是通过将温度调整后的流体供给至所述研磨垫来进行的。
8.一种研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：
在所述研磨垫的修饰中，将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，
以所述研磨垫的表面温度维持指定温度的方式调整研磨垫的表面温度，直至所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度。
9.如权利要求8所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫的修饰中，监控算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
10.如权利要求8所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
11.如权利要求8所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述研磨垫表面温度的调整，是通过使将温度调整后的流体供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫来进行的，或是通过将温度调整后的流体供给至所述研磨垫来进行的。
12.如权利要求8所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫上，在研磨垫的半径方向上定义多个区域，对每个区域调整成不同温度来进行修饰。
13.一种研磨垫的修整方法，将修饰器抵接于研磨基板的研磨台上的研磨垫而进行修饰，从而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整方法的特征在于：
在所述研磨垫的修饰中，将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度，
在所述修饰器对所述研磨垫进行修饰时，通过使将冷水供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫，从而将所述研磨垫的表面温度冷却到指定温度。
14.如权利要求13所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫的修饰中，监控算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
15.如权利要求13所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
16.如权利要求13所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，以所述研磨垫的表面温度维持指定温度的方式调整研磨垫的表面温度，直至所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度。
17.如权利要求13所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫上，在研磨垫的半径方向上定义多个区域，对每个区域调整成不同温度来进行修饰。
18.一种研磨垫的修整装置，对研磨基板的研磨台上的研磨垫进行修饰而调整研磨垫的表面粗糙度，所述研磨垫的修整装置的特征在于，具备：
修饰装置，该修饰装置具备：抵接于所述研磨垫而进行研磨垫的修饰的修饰器，和使该修饰器旋转并且沿着研磨垫的表面移动的移动机构；
研磨垫的表面粗糙度测定单元，该研磨垫的表面粗糙度测定单元测定所述研磨垫的表面粗糙度；
研磨垫的温度调整单元，该研磨垫的温度调整单元调整所述研磨垫的表面温度；及
控制部，该控制部控制所述修饰装置、所述研磨垫的表面粗糙度测定单元及所述研磨垫的表面温度调整单元；
通过所述研磨垫的表面粗糙度测定单元，在所述研磨垫的修饰中测定算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
19.如权利要求18所述的研磨垫的修整装置，其特征在于，所述控制部对通过所述研磨垫的表面粗糙度测定单元所测定的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果来控制所述研磨垫的温度调整单元，由此调整研磨垫的表面温度。
20.如权利要求18所述的研磨垫的修整装置，其特征在于，所述控制部中存储有研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系。
21.如权利要求18所述的研磨垫的修整装置，其特征在于，所述研磨垫的温度调整单元由将温度调整后的流体供给至内部并使下表面接触于所述研磨垫的垫接触构件构成，或者由将温度调整后的流体供给至所述研磨垫的喷嘴构成。
22.如权利要求21所述的研磨垫的修整装置，其特征在于，2个以上的所述垫接触构件或所述喷嘴设置在所述研磨垫的半径方向，
2个以上的所述垫接触构件或所述喷嘴可各自独立地调整研磨垫的表面温度。
23.如权利要求18所述的研磨垫的修整装置，其特征在于，所述研磨垫的表面粗糙度测定单元相对于所述研磨台的旋转方向而配置于测定所述修饰器的下游侧部位的位置。
24.一种研磨装置，其特征在于，具备：
贴附有所述研磨垫的研磨台；及
权利要求18至23项中任一项所述的研磨垫的修整装置。
25.一种研磨垫的修整方法，用于调整研磨垫的表面粗糙度，
所述研磨垫的修整方法的特征在于：
将修饰器抵接于研磨垫以进行所述研磨垫的修饰，
对所述研磨垫的表面粗糙度进行测定，
对测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较以获得比较结果，
在所述研磨垫的修饰中基于所述比较结果将所述研磨垫的表面温度调整成指定温度。
26.如权利要求25所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫的修饰中，监控算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度。
27.如权利要求25所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述指定温度是根据研磨垫的表面粗糙度与研磨垫的表面温度的关系，以及研磨垫的表面粗糙度与研磨性能的关系，来获得对应于所期望的研磨性能的研磨垫的表面温度。
28.如权利要求25所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，所述研磨垫表面温度的调整，是通过使将温度调整后的流体供给至内部的垫接触构件接触于所述研磨垫来进行的，或是通过将温度调整后的流体供给至所述研磨垫来进行的。
29.如权利要求25所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，以所述研磨垫的表面温度维持指定温度的方式调整研磨垫的表面温度，直至所述研磨垫的表面粗糙度变成所期望的表面粗糙度。
30.如权利要求25所述的研磨垫的修整方法，其特征在于，在所述研磨垫上，在研磨垫的半径方向上定义多个区域，对每个区域调整成不同温度来进行修饰。
CN201510080294.8A 2014-02-20 2015-02-13 研磨垫的修整方法及装置 Active CN104858785B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014030998A JP6340205B2 (ja) 2014-02-20 2014-02-20 研磨パッドのコンディショニング方法及び装置
JP2014-030998 2014-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104858785A CN104858785A (zh) 2015-08-26
CN104858785B true CN104858785B (zh) 2019-01-11

Family

ID=53797295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510080294.8A Active CN104858785B (zh) 2014-02-20 2015-02-13 研磨垫的修整方法及装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9731401B2 (zh)
JP (1) JP6340205B2 (zh)
KR (1) KR102179092B1 (zh)
CN (1) CN104858785B (zh)
TW (1) TWI649159B (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6161999B2 (ja) * 2013-08-27 2017-07-12 株式会社荏原製作所 研磨方法および研磨装置
JP2017121672A (ja) * 2016-01-05 2017-07-13 不二越機械工業株式会社 ワーク研磨方法および研磨パッドのドレッシング方法
US9865477B2 (en) * 2016-02-24 2018-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Backside polisher with dry frontside design and method using the same
TWI582385B (zh) * 2016-05-06 2017-05-11 中華大學 一種研磨墊檢測系統及其方法
JP6715153B2 (ja) * 2016-09-30 2020-07-01 株式会社荏原製作所 基板研磨装置
JP7023455B2 (ja) * 2017-01-23 2022-02-22 不二越機械工業株式会社 ワーク研磨方法およびワーク研磨装置
JP6923342B2 (ja) * 2017-04-11 2021-08-18 株式会社荏原製作所 研磨装置、及び、研磨方法
US10350724B2 (en) * 2017-07-31 2019-07-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Temperature control in chemical mechanical polish
CN107553330B (zh) * 2017-10-20 2019-07-12 德淮半导体有限公司 修整盘系统、化学机械研磨装置及修整盘脱落侦测方法
CN109702650A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 长鑫存储技术有限公司 研磨垫修整方法、化学机械研磨方法及装置
CN109866108A (zh) * 2017-12-01 2019-06-11 咏巨科技有限公司 抛光垫修整装置及其制造方法以及抛光垫修整方法
JP6975078B2 (ja) 2018-03-15 2021-12-01 キオクシア株式会社 半導体製造装置および半導体装置の製造方法
KR102644395B1 (ko) * 2018-05-02 2024-03-08 주식회사 케이씨텍 패드 어셈블리 및 이를 포함하는 컨디셔너 장치
CN110549239A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 长鑫存储技术有限公司 化学机械研磨装置及研磨垫表面修整方法
JP7066599B2 (ja) * 2018-11-28 2022-05-13 株式会社荏原製作所 温度調整装置及び研磨装置
JP7240931B2 (ja) * 2019-03-29 2023-03-16 株式会社荏原製作所 熱交換器の洗浄装置、および研磨装置
JP7406980B2 (ja) * 2019-12-24 2023-12-28 株式会社荏原製作所 研磨ユニット、基板処理装置、および研磨方法
CN112405333B (zh) * 2020-12-04 2022-08-16 华海清科(北京)科技有限公司 一种化学机械抛光装置和抛光方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708506A (en) * 1995-07-03 1998-01-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for detecting surface roughness in a chemical polishing pad conditioning process
CN1813340A (zh) * 2003-07-02 2006-08-02 株式会社荏原制作所 抛光装置和抛光方法
TW200639020A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Nat Univ Chung Cheng Method for detecting the using condition and lifetime of the polish pad by sensing the temperature of the grinding interface during the chemical-mechanical polishing process
CN101796613A (zh) * 2007-09-14 2010-08-04 株式会社半导体能源研究所 半导体装置及电子设备
CN202428310U (zh) * 2011-12-07 2012-09-12 有研半导体材料股份有限公司 一种热调节300mm化学机械抛光用的抛光头
CN102725827A (zh) * 2010-06-03 2012-10-10 应用材料公司 每个平台研磨站的多载具头中的研磨制程的调节
US8292691B2 (en) * 2008-09-29 2012-10-23 Applied Materials, Inc. Use of pad conditioning in temperature controlled CMP

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5743784A (en) * 1995-12-19 1998-04-28 Applied Materials, Inc. Apparatus and method to determine the coefficient of friction of a chemical mechanical polishing pad during a pad conditioning process and to use it to control the process
JPH09234663A (ja) 1996-02-28 1997-09-09 Oki Electric Ind Co Ltd ウエハ研磨方法及びその装置
JP2001223190A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Hitachi Ltd 研磨パッドの表面状態評価方法及びその装置とそれを用いた薄膜デバイスの製造方法及びその製造装置
KR20030022105A (ko) * 2001-02-20 2003-03-15 가부시키 가이샤 에바라 세이사꾸쇼 폴리싱장치 및 드레싱방법
JP2003151934A (ja) 2001-11-15 2003-05-23 Seiko Epson Corp Ｃｍｐ装置及びｃｍｐ用研磨パッドの調整方法
JP2003257914A (ja) 2002-02-27 2003-09-12 Fujitsu Ltd 化学機械研磨方法と装置、及び半導体装置の製造方法
JP2004186493A (ja) * 2002-12-04 2004-07-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 化学的機械研磨方法及び化学的機械研磨装置
JP2005347568A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Ebara Corp 基板研磨方法及び基板研磨装置
JP4206318B2 (ja) 2003-09-17 2009-01-07 三洋電機株式会社 研磨パッドのドレッシング方法及び製造装置
JP2013172218A (ja) 2012-02-20 2013-09-02 Sony Corp 撮像装置、画像処理方法およびプログラム
JP6091773B2 (ja) * 2012-06-11 2017-03-08 株式会社東芝 半導体装置の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5708506A (en) * 1995-07-03 1998-01-13 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for detecting surface roughness in a chemical polishing pad conditioning process
CN1813340A (zh) * 2003-07-02 2006-08-02 株式会社荏原制作所 抛光装置和抛光方法
TW200639020A (en) * 2005-05-09 2006-11-16 Nat Univ Chung Cheng Method for detecting the using condition and lifetime of the polish pad by sensing the temperature of the grinding interface during the chemical-mechanical polishing process
CN101796613A (zh) * 2007-09-14 2010-08-04 株式会社半导体能源研究所 半导体装置及电子设备
US8292691B2 (en) * 2008-09-29 2012-10-23 Applied Materials, Inc. Use of pad conditioning in temperature controlled CMP
CN102725827A (zh) * 2010-06-03 2012-10-10 应用材料公司 每个平台研磨站的多载具头中的研磨制程的调节
CN202428310U (zh) * 2011-12-07 2012-09-12 有研半导体材料股份有限公司 一种热调节300mm化学机械抛光用的抛光头

Also Published As

Publication number Publication date
TW201532735A (zh) 2015-09-01
US9731401B2 (en) 2017-08-15
KR102179092B1 (ko) 2020-11-16
JP2015155128A (ja) 2015-08-27
US20150231760A1 (en) 2015-08-20
KR20150098574A (ko) 2015-08-28
TWI649159B (zh) 2019-02-01
CN104858785A (zh) 2015-08-26
JP6340205B2 (ja) 2018-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104858785B (zh) 研磨垫的修整方法及装置
US10710208B2 (en) Polishing method and polishing apparatus
US8292691B2 (en) Use of pad conditioning in temperature controlled CMP
JP6010511B2 (ja) 研磨パッドの表面粗さ測定方法
TWI754915B (zh) 用於溫度控制的化學機械拋光溫度掃描設備
US20100203806A1 (en) Semiconductor manufacturing apparatus
CN113874165B (zh) 一种化学机械抛光设备
JP2013258213A (ja) 半導体装置の製造方法
CN101456150B (zh) 化学机械抛光方法
US20220281070A1 (en) Slurry-based temperature control for cmp
KR20090049779A (ko) 화학 기계적 연마 방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant