JP4808453B2 - 研磨方法及び研磨装置 - Google Patents
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Description
これにより、例えば、追加研磨の発生率が設定値より高い場合に、第1の研磨処理を行って研磨条件をリセットすることで、追加研磨の発生率を所定の範囲内に抑えることができる。
このように、研磨パッドの消耗度及び/または研磨パッドの研磨面上の温度を加味した制御を行うことで、研磨精度をより高めることができる。
これにより、カセットが異なっていても、研磨する膜質が同一であれば、同じデータ群として、同じ膜質のデータ群毎に個別に管理して使用することができる。
また、4台の研磨テーブルを備え、2台の研磨テーブルを1セットとして基板を2段研磨する運転や、4台の研磨テーブルを用いて基板を4段研磨する運転を可能とした研磨装置を使用してもよい。
図3に示すように、トップリング1は、内部に収容空間を有する円筒容器状のトップリング本体2と、トップリング本体2の下端に固定されたリテーナリング3を備えている。トップリング本体2は、例えば金属やセラミックス等の強度及び剛性が高い材料から形成されている。リテーナリング3は、例えば剛性の高い樹脂材又はセラミックス等から形成されている。
図5に示すように、コントローラ400は、操作パネルなどのマン−マシン・インターフェース401からの入力や、各種データ処理を行うホストコンピュータ402からの入力に基づいて、所望形状などの目標プロファイルになるように基板Wを目標研磨レート(研磨量)で研磨する。データベース404(図6等参照)内には、基板の研磨対象である膜種に応じた研磨レシピが予め保存されており、コントローラ400は、カセット204に設けられたバーコードなどの記録媒体から、カセット204が保管している基板Wの表面に形成された膜の種類についての情報を取得し、これに対応した研磨条件(研磨レシピ)をデータベース404から読み出し、基板Wの領域C1〜C4毎に対応する研磨レシピを自動作成するようになっている。
また、追加研磨の発生率のほかにも、ゲーティング実行のパラメータとして、追加研磨数や研磨後の基板の被研磨表面の段差形状における高低差、研磨後の各基板の研磨量の平均値または偏差、または予め入力した研磨量の上限値または下限値が用いられる。
なお、前述の図7に示す例とほぼ同様に、1段目の研磨または2段目の研磨の少なくとも一方を更新(修正)するようにしてもよい。
また、上記の例では1段目の研磨にトルクセンサ、2段目の研磨に光学式センサをそれぞれ用いているが、これらのセンサの他にも、研磨テーブルに渦電流センサを搭載することが可能である。これらの3つのセンサのいずれも、任意の段数の研磨に適用することが可能となっている。
実際の研磨処理工程において、フィードバックをかける際には、所定の時間間隔ごとに近似式を更新し、これをもとに研磨レートを変更することが可能となっている。
2 トップリング本体
3 リテーナリング
5 ホルダーリング
8 センターバッグ
9 リングチューブ
10 自在継手部
11 トップリング駆動軸
21〜25 圧力室
31,33〜36 流体路
100,216 研磨テーブル
101 研磨パッド
102 研磨液供給ノズル
110 トップリングヘッド
204 カセット
206 載置台
210 ロータリートランスポーター
218,220 ドレッサ
300 絶縁膜
302 ビアホール
304 トレンチ
306 バリア層
308 配線材料
310 シリコン基板
312 SiN膜
314 酸化膜
400 コントローラ
401 マン−マシン・インターフェース
402 ホストコンピュータ
404 データベース
Q 研磨液
W 基板
Claims (10)
- 複数の被研磨物が保管されたカセットから被研磨物を取出し、表面に複数段の研磨を行って該表面を平坦化した後、研磨後の被研磨物をカセットに戻す操作を順次繰返す研磨方法であって、
カセットから取出した1枚目の被研磨物に対して、(a)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(b)予め設定した被研磨物表面を平坦化する研磨条件での複数段の研磨及び各段の研磨間での被研磨物の表面状態の測定、及び(c)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第1の研磨処理を行い、
カセットから取出した2枚目以降の被研磨物に対して、(d)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(e)被研磨物表面を平坦化する研磨条件での被研磨物表面の連続した複数段の研磨、及び(f)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第2の研磨処理を行い、
カセットから取出した2枚目の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、カセットから取出した1枚目の被研磨物に対する第1の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件であり、
カセットから取出した3枚目以降の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、直前の被研磨物に対する第2の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件である、
ことを特徴とする研磨方法。 - 前記第2の研磨処理における(f)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定の測定結果を基に、被研磨物表面を追加研磨するか否かを決定し、追加研磨を行った被研磨物の枚数または追加研磨率を基に、被研磨物に対して前記第1の研磨処理と前記第2の研磨処理のいずれを行うかを決定することを特徴とする請求項1記載の研磨方法。
- 前記第1の研磨処理及び前記第2の研磨処理における複数段の研磨を、研磨面を有する研磨パッドに被研磨物表面を押圧し相対移動させて行うことを特徴とする請求項1または2に記載の研磨方法。
- 前記研磨パッドの消耗度及び/または前記研磨パッドの前記研磨面上の温度に基づいて、前記第1の研磨処理及び前記第2の研磨処理における研磨条件を設定することを特徴とする請求項3記載の研磨方法。
- 複数の被研磨物を保管するカセットと、
前記カセットから取出した被研磨物の表面に対して該表面を平坦化する複数段の研磨を行う研磨部と、
被研磨物の表面状態を測定する測定部と、
前記研磨部及び前記測定部を制御する制御部を有し、
前記制御部は、
カセットから取出した1枚目の被研磨物に対して、(a)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(b)予め設定した被研磨物表面を平坦化する研磨条件での複数段の研磨及び各段の研磨間での被研磨物の表面状態の測定、及び(c)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第1の研磨処理を行うように前記研磨部及び前記測定部を制御し、
カセットから取出した2枚目以降の被研磨物に対して、(d)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(e)被研磨物表面を平坦化する研磨条件での被研磨物表面の連続した複数段の研磨、及び(f)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第2の研磨処理を行うように前記研磨部及び前記測定部を制御し、
カセットから取出した2枚目の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、カセットから取出した1枚目の被研磨物に対する第1の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件であり、
カセットから取出した3枚目以降の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、直前の被研磨物に対する第2の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件である、
ことを特徴とする研磨装置。 - 前記制御部は、前記測定部で測定した被研磨物の表面状態の測定結果を蓄積する記録部を有することを特徴とする請求項5記載の研磨装置。
- 前記制御部は、複数の被研磨物を保管するカセットに設けられた該被研磨物に係る情報を記録した記録媒体を参照し、該被研磨物表面の情報が前記記録部に蓄積されているか照合することを特徴とする請求項6記載の研磨装置。
- 前記制御部は、前記測定部による前記被研磨物表面の任意の複数点における測定結果に基づいて、研磨条件における研磨レートを調整することを特徴とする請求項5記載の研磨装置。
- 複数の被研磨物が保管されたカセットから被研磨物を取出し、被研磨物表面に複数段の研磨を行って該表面を平坦化した後、研磨後の被研磨物をカセットに戻す操作を順次繰返す研磨装置を制御するためプログラムであって、
カセットから取出した1枚目の被研磨物に対して、(a)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(b)予め設定した被研磨物表面を平坦化する研磨条件での複数段の研磨及び各段の研磨間での被研磨物の表面状態の測定、及び(c)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第1の研磨処理を実行させ、
カセットから取出した2枚目以降の被研磨物に対して、(d)研磨開始前の被研磨物の表面状態の測定、(e)被研磨物表面を平坦化する研磨条件での被研磨物表面の連続した複数段の研磨、及び(f)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定を含む第2の研磨処理を実行させ、
カセットから取出した2枚目の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、カセットから取出した1枚目の被研磨物に対する第1の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件であり、
カセットから取出した3枚目以降の被研磨物に対する連続した複数段の研磨の内の少なくとも1段の研磨の研磨条件は、直前の被研磨物に対する第2の研磨処理で行われた被研磨物の表面状態の測定結果を基に修正した研磨条件である、
ことを特徴とする研磨装置制御用プログラム。 - 前記第2の研磨処理における(f)研磨終了後の被研磨物の表面状態の測定の測定結果を基に、被研磨物表面を追加研磨するか否かを決定し、追加研磨を行った被研磨物の枚数または追加研磨率を基に、研磨条件を前記第2の研磨処理から前記第1の研磨処理に変更させる手順を実行させることを特徴とする請求項9記載の研磨装置制御用プログラム。
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