JP2014017418A5

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Publication number: JP2014017418A5
Application number: JP2012154975A
Authority: JP
Filing date: 2012-07-10
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2032-07-10

Description

上述した目的を達成するために、本発明の第１の態様は、膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、（ｉ）研磨パッドを支持するための回転可能な研磨テーブル、ウェハを保持し前記研磨パッドに押圧するための回転可能なトップリング、研磨液を前記研磨パッドの表面に供給する研磨液供給機構、および前記研磨テーブル内に埋設され、前記ウェハを研磨している間に前記ウェハの膜厚に従って変化する膜厚信号を取得する膜厚センサとを含む研磨部と、（ii）研磨されたウェハを洗浄および乾燥する洗浄部と、（iii）研磨されたウェハの膜の厚さをウェハ上の複数の測定点で測定することができる光学式膜厚測定ヘッドを有する膜厚測定器と、を備えた研磨装置を用意し、前記トップリングでウェハを保持し、前記研磨パッドとともに前記研磨テーブルを回転させながら、前記ウェハとともに前記トップリングを回転させ、前記ウェハを前記研磨パッドに対して押し付けることにより前記ウェハの膜を前記研磨部で研磨する研磨工程を行い、前記ウェハの研磨中、前記研磨テーブルとともに回転する前記膜厚センサで、前記トップリングとともに回転している前記ウェハの膜厚信号を取得し、前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が第１の目標値に達したときに前記ウェハの研磨を停止し、前記研磨されたウェハを洗浄および乾燥する前に、該ウェハを前記膜厚測定器に搬送し、研磨された前記膜の厚さを前記膜厚測定器により複数の測定点で測定し、測定された前記膜の厚さと第２の目標値とを比較し、前記膜の厚さが前記第２の目標値に達していなければ、前記ウェハを前記洗浄部で洗浄および乾燥する前に該ウェハを前記研磨部で再研磨する再研磨工程を行うことを特徴とする。

本発明の一参考例は、膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、前記ウェハを研磨部で研磨する研磨工程を行い、前記研磨されたウェハを洗浄および乾燥する前に、該ウェハを膜厚測定器に搬送し、前記膜厚測定器により前記膜の現在の厚さを測定し、前記現在の厚さと所定の目標値とを比較し、前記現在の厚さが前記所定の目標値に達していなければ、前記ウェハを洗浄および乾燥する前に該ウェハを前記研磨部で再研磨する再研磨工程を行うことを特徴とする。

本発明の他の態様は、膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、前記膜の厚さを測定しながら前記ウェハを研磨部で研磨し、前記膜の厚さが第１の目標値に達したときであって、かつ最終目標値である第２の目標値に達する前に前記ウェハの研磨を終了し、前記研磨されたウェハを洗浄および乾燥する前に、該ウェハを膜厚測定器に搬送し、研磨された膜の厚さを前記膜厚測定器により測定し、前記膜厚測定器で測定された膜の厚さを前記第２の目標値と比較し、前記ウェハを洗浄および乾燥する前に、前記膜の厚さが前記第２の目標値に達するまで該ウェハを前記研磨部で再研磨することを特徴とする。

本発明のさらに他の態様は、膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、前記ウェハを研磨部で研磨し、前記研磨されたウェハをウエット状態のまま膜厚測定器に搬送し、研磨された前記ウェハの膜の厚さを前記膜厚測定器により測定し、前記膜の厚さを目標値と比較し、前記膜の厚さが前記目標値に達していなければ、前記ウェハを洗浄および乾燥する前に該ウェハを前記研磨部で再研磨する再研磨工程を行い、前記再研磨工程の発生に起因する後続のウェハの研磨開始時間の遅れを計算し、前記後続のウェハの研磨を開始するタイミングを調整することを特徴とすることを特徴とする。

本発明の第２の態様は、膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、前記膜の厚さに従って変化する膜厚信号を膜厚センサで取得しながら前記ウェハを研磨し、前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が所定の値に達したときに前記ウェハの研磨を停止し、研磨された前記ウェハを膜厚測定器に搬送し、前記膜厚測定器により前記膜の現在の厚さを測定し、現在の膜厚指標値と、前記膜厚測定器から得られた現在の膜厚の測定値とに基づいて、前記膜厚センサを較正し、後続のウェハを研磨し、その間、前記較正された膜厚センサで前記後続のウェハの膜厚信号を取得し、前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が所定の目標値に達したときに前記後続のウェハの研磨を停止することを特徴とする。

Claims

膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、
（ｉ）研磨パッドを支持するための回転可能な研磨テーブル、ウェハを保持し前記研磨パッドに押圧するための回転可能なトップリング、研磨液を前記研磨パッドの表面に供給する研磨液供給機構、および前記研磨テーブル内に埋設され、前記ウェハを研磨している間に前記ウェハの膜厚に従って変化する膜厚信号を取得する膜厚センサとを含む研磨部と、（ii）研磨されたウェハを洗浄および乾燥する洗浄部と、（iii）研磨されたウェハの膜の厚さをウェハ上の複数の測定点で測定することができる光学式膜厚測定ヘッドを有する膜厚測定器と、を備えた研磨装置を用意し、
前記トップリングでウェハを保持し、
前記研磨パッドとともに前記研磨テーブルを回転させながら、前記ウェハとともに前記トップリングを回転させ、
前記ウェハを前記研磨パッドに対して押し付けることにより前記ウェハの膜を前記研磨部で研磨する研磨工程を行い、
前記ウェハの研磨中、前記研磨テーブルとともに回転する前記膜厚センサで、前記トップリングとともに回転している前記ウェハの膜厚信号を取得し、
前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が第１の目標値に達したときに前記ウェハの研磨を停止し、
前記研磨されたウェハを洗浄および乾燥する前に、該ウェハを前記膜厚測定器に搬送し、
研磨された前記膜の厚さを前記膜厚測定器により複数の測定点で測定し、
測定された前記膜の厚さと第２の目標値とを比較し、
前記膜の厚さが前記第２の目標値に達していなければ、前記ウェハを前記洗浄部で洗浄および乾燥する前に該ウェハを前記研磨部で再研磨する再研磨工程を行うことを特徴とする方法。
前記膜厚測定器で測定された前記膜の厚さが前記第２の目標値に達するために必要な追加研磨時間を算出する工程をさらに含み、
前記再研磨工程は、前記ウェハを前記研磨部で前記追加研磨時間だけ再研磨する工程であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨工程は、前記膜の厚さが前記第２の目標値に達する前に停止されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨部は複数のトップリングと複数の研磨テーブルを含み、
前記研磨工程および前記再研磨工程は、同一の研磨テーブルに取付けられた研磨パッド上に研磨液を供給しながら、前記ウェハを前記研磨パッドに摺接させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨部は複数のトップリングと複数の研磨テーブルを含み、
前記再研磨工程は、前記研磨工程で使用された研磨テーブルとは別の研磨テーブルに取付けられた研磨パッド上に研磨液を供給しながら、前記ウェハを前記別の研磨テーブル上の前記研磨パッドに摺接させる工程であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記膜厚測定器で測定された前記膜の厚さが前記第２の目標値に達しているときは、前記ウェハを洗浄し、乾燥させることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記再研磨工程を行っているとき、および／または前記膜厚測定器により前記膜の厚さを測定しているときに、後続のウェハに液体を吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記膜厚測定器は、研磨された前記ウェハが水槽内の純水に浸漬された状態で前記膜の厚さを測定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
現在の膜厚指標値と、前記膜厚測定器から得られた現在の膜厚の測定値とに基づいて、前記膜厚センサを較正し、
後続のウェハを研磨し、その間、較正された前記膜厚センサで前記後続のウェハの膜厚信号を取得し、
前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が所定の目標値に達したときに前記後続のウェハの研磨を停止する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記膜厚センサは、渦電流式膜厚センサまたは光学式膜厚センサであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨されたウェハはウエット状態のまま前記膜厚測定器に搬送されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨されたウェハは前記トップリングによって搬送機に搬送され、さらに前記搬送機によって前記膜厚測定器に搬送されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記光学式膜厚測定ヘッドは、ウェハと前記光学式膜厚測定ヘッドとの間に液体を介在させた状態で、ウェハの膜の厚さを測定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記研磨部は複数のトップリングと複数の研磨テーブルを含み、
前記再研磨工程のために前記複数の研磨テーブルのいずれかにウェハを搬送するかの判断基準は、現在の膜厚と前記第２の目標値との差が予め定めたレンジ内にあるか否かであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記膜厚測定器で前記膜の厚さを測定する前に、ウェハの周方向の向きを検出することを特徴とする請求項１に記載の方法。
膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、
前記膜の厚さを測定しながら前記ウェハを研磨部で研磨し、
前記膜の厚さが第１の目標値に達したときであって、かつ最終目標値である第２の目標値に達する前に前記ウェハの研磨を終了し、
前記研磨されたウェハを洗浄および乾燥する前に、該ウェハを膜厚測定器に搬送し、
研磨された膜の厚さを前記膜厚測定器により測定し、
前記膜厚測定器で測定された膜の厚さを前記第２の目標値と比較し、
前記ウェハを洗浄および乾燥する前に、前記膜の厚さが前記第２の目標値に達するまで該ウェハを前記研磨部で再研磨することを特徴とする方法。
膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、
前記膜の厚さに従って変化する膜厚信号を膜厚センサで取得しながら前記ウェハを研磨し、
前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が所定の値に達したときに前記ウェハの研磨を停止し、
研磨された前記ウェハを膜厚測定器に搬送し、
前記膜厚測定器により前記膜の現在の厚さを測定し、
現在の膜厚指標値と、前記膜厚測定器から得られた現在の膜厚の測定値とに基づいて、前記膜厚センサを較正し、
後続のウェハを研磨し、その間、前記較正された膜厚センサで前記後続のウェハの膜厚信号を取得し、
前記膜厚信号から生成された膜厚指標値が所定の目標値に達したときに前記後続のウェハの研磨を停止することを特徴とする方法。
膜が形成されたウェハを研磨する方法であって、
前記ウェハを研磨部で研磨し、
前記研磨されたウェハをウエット状態のまま膜厚測定器に搬送し、
研磨された前記ウェハの膜の厚さを前記膜厚測定器により測定し、
前記膜の厚さを目標値と比較し、
前記膜の厚さが前記目標値に達していなければ、前記ウェハを洗浄および乾燥する前に該ウェハを前記研磨部で再研磨する再研磨工程を行い、
前記再研磨工程の発生に起因する後続のウェハの研磨開始時間の遅れを計算し、
前記後続のウェハの研磨を開始するタイミングを調整することを特徴とすることを特徴とする方法。