JP5715034B2 - 研磨装置による研磨方法 - Google Patents
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Description
るのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
目標研磨量の半分程度の前記研磨レシピ(Rf)で前記基板を研磨するステップと、研磨後の前記基板の膜厚を複数地点で測定するステップと研磨前後の前記基板の膜厚データから求められる研磨形状を(反りなし形状に対応する補間後の式)で補間するステップと、この(反りなし形状に対応する補間後の式)と前記(反りなし形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)との誤差を前記(山型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、(谷型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)に補正するステップと、この(山型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、(谷型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)の研磨形状から目標研磨量の残り半分程度について、当該基板の各測定点の目標研磨量との誤差が最小となるように、研磨レシピ(Ry)、(Rt)の追加研磨時間を算出するステップと、算出した追加研磨時間だけ前記研磨レシピ(Ry)、(Ry)に従い、当該基板に対して目標研磨量の残り半分程度を追加研磨するステップとを備えることを特徴とする研磨装置による研磨方法を提供する。
することにより、係数a、bの2つを求めるだけで上記研磨形状、即ち、反りなし形状、山型反り形状及び谷型反り形状に対応する研磨形状の式がそれぞれ得られ、これに基づき上記追加研磨時間が容易迅速に算出される。
また、本発明は、基板の加圧制御機構付きの研磨装置を使用して、全ての研磨動作ステップを自動処理できるので、従来例の如き人手作業を無くして作業時間の短縮化を図ることができる。
補正のかかった(式Y’)と(式T’)から、残りの目標とするウェハWの研磨除去量が各測定点で最小になるように、山型反り形状の研磨レシピ(Ry)と谷型反り形状の研磨レシピ(Rt)の最適な追加研磨時間を計算し、計算した追加研磨時間だけ追加の研磨加工を当該ウェハWに対して行う。
追加研磨時間だけ山型反り形状の研磨レシピ(Ry)又は谷型反り形状の研磨レシピ(Rt)で目標研磨量の残りの半分程度をウェハWに対し追加研磨できるように構成されている。
近似式は最小二乗法で求めたが、他の方法で求めても良い。
(式Y’):Y=−0.4602X2+5520
(式T’):Y=−0.2570X2+3168
この補正された近似式が、山型反り形状の研磨レシピ(Ry)、谷型反り形状の研磨レシピ(Rt)で追加研磨したときの研磨形状と想定できる。残りの目標とする研磨除去量を山型反り形状の研磨レシピ(Ry)、谷型反り形状の研磨レシピ(Rt)の最適研磨時間を計算すると、山型反り形状の研磨レシピ(Ry)の研磨時間が17.8秒になり、また、谷型反り形状の研磨レシピ(Rt)の研磨時間が42.9秒になる。この条件に従って追加研磨を当該ウェハWに対して行う。
補間式が2次式の場合、係数a又は係数bの値を(式Y’)、(式T’)に補正するとき、研磨形状についての膜厚データの測定結果に合わせて係数をもたせることにより、より良好な研磨結果を得ることができる。
である。例えば、補間式:Y=f(X)はとしては、絶対値を包含する関数(例:Y=|aX2+bX+c|など)も採択できる。また、基板上に形成された成膜は、絶縁膜又は
導電性膜のいずれでもよい。
02 搬送ロボット
03 膜厚計
04 研磨部
05 洗浄部
11 プラテン
13 研磨ヘッド
20 ゾーン押圧部
30 エアフロートエリア
41 制御装置
42 インタフェース
43 演算部
44 出力部
45 記憶部
46 加圧制御部
W ウェハ(基板)
Claims (2)
- 基板上に形成された膜を研磨ヘッドで研磨して平坦化する研磨装置による研磨方法において、
基板上の膜の反りなし形状をフラットに研磨する研磨レシピ(Rf)と、山型反り形状の基板及び谷型反り形状の基板を研磨したときの研磨形状を夫々修正させる研磨レシピ(Ry)及び(Rt)を事前に研磨レシピ(Rf)、(Ry)及び(Rt)に基づいて基板を実際に研磨して作成し、
反りなし形状の基板と、山型反り形状の基板及び谷型反り形状の基板を実際に研磨して、夫々の研磨形状を(反りなし形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、(山型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、及び(谷型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)で補間して研磨する方法であって、
研磨前の基板の膜厚を複数地点で測定するステップと、
目標研磨量の半分程度の前記研磨レシピ(Rf)で前記基板を研磨するステップと、
研磨後の前記基板の膜厚を複数地点で測定するステップと
研磨前後の前記基板の膜厚データから求められる研磨形状を(反りなし形状に対応する補間後の式)で補間するステップと、
この(反りなし形状に対応する補間後の式)と前記(反りなし形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)との誤差を前記(山型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、(谷型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)に補正するステップと、
この(山型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)、(谷型反り形状の基板の研磨後の膜厚データに基づく研磨形状の近似式)の研磨形状から目標研磨量の残り半分程度について、当該基板の各測定点の目標研磨量との誤差が最小となるように、研磨レシピ(Ry)、(Rt)の追加研磨時間を算出するステップと、
算出した追加研磨時間だけ前記研磨レシピ(Ry)、(Ry)に従い、当該基板に対して目標研磨量の残り半分程度を追加研磨するステップと
を備えることを特徴とする研磨装置による研磨方法。 - 上記研磨形状に対応する一般式が2次式:Y=aX2+b(a,bは係数、Yは基板の膜厚、Xは基板の中心から半径方向に離間した距離)であることを特徴とする請求項1記載の研磨装置による研磨方法。
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