JP7386125B2 - 研磨方法および研磨装置 - Google Patents
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Description
一態様では、前記研磨面の目標温度を決定する工程は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定する工程である。
一態様では、前記関係式は、前記研磨面の温度を測定しながら、サンプル基板を前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、前記研磨面の複数の温度にそれぞれ対応する前記サンプル基板の複数の研磨レートを算定し、前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である。
一態様では、前記研磨面の温度を調整する工程は、予め定められた上限温度を超えない温度範囲内で実行され、前記上限温度は、前記基板の研磨レートが最大となる前記研磨面の温度に基づいて決定される。
一態様では、前記動作制御部は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式を前記記憶装置内に格納しており、前記動作制御部は、前記関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定するように構成されている。
一態様では、前記関係式は、前記研磨面の温度を測定しながら、サンプル基板を前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、前記研磨面の複数の温度にそれぞれ対応する前記サンプル基板の複数の研磨レートを算定し、前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である。
一態様では、前記動作制御部は、予め定められた上限温度を超えない温度範囲内で前記熱交換器により前記研磨面の温度を調整するように構成されており、前記上限温度は、前記基板の研磨レートが最大となる前記研磨面の温度に基づいて決定される。
図1は、温度調整装置を備えた研磨装置の一実施形態を示す模式図である。図1に示すように、研磨装置は、基板の一例であるウェーハWを保持して回転させる研磨ヘッド1と、研磨パッド3を支持する研磨テーブル2と、研磨パッド3の表面にスラリーを供給するスラリー供給ノズル4と、研磨パッド3の研磨面3aの温度を調整するための温度調整装置5とを備えている。研磨パッド3の表面(上面)は、ウェーハWを研磨する研磨面3aを構成する。
2 研磨テーブル
3 研磨パッド
4 スラリー供給ノズル
5 温度調整装置
6 テーブルモータ
11 熱交換器
30 流体供給システム
31 加熱流体供給タンク
32 加熱流体供給管
33 加熱流体戻り管
39 パッド温度測定器
40 動作制御部
41 第1開閉バルブ
42 第1流量制御バルブ
51 冷却流体供給管
52 冷却流体排出管
55 第2開閉バルブ
56 第2流量制御バルブ
61 加熱流路
62 冷却流路
64 円弧流路
65 傾斜流路
70 流路構造体
80 ドレッサー
80a ドレッシング面
90 圧力室
91 弾性膜
92 リテーナリング
110 記憶装置
120 処理装置
Claims (10)
- 研磨パッドの研磨面の温度を熱交換器で調整しながら、基板を前記研磨面に押し付けて前記基板を研磨し、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記目標研磨レートを達成することができる前記研磨面の目標温度を決定し、
前記基板の研磨中に、前記熱交換器により前記研磨面の温度を前記目標温度に変更し、
前記研磨面の目標温度を決定する工程は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定する工程であり、
前記関係式は、
前記研磨面の温度を前記熱交換器により一定に維持しながら、複数のサンプル基板のうちの1つを前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、
前記1つのサンプル基板の研磨レートを算定し、
研磨されるサンプル基板を、前記複数のサンプル基板のうちの別のサンプル基板に変えながら、かつ前記研磨面の温度を別の温度に変えながら、前記1つのサンプル基板の研磨と、前記1つのサンプル基板の研磨レートの算定を繰り返して、前記研磨面の複数の温度に対応する複数の研磨レートを取得し、
前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である、研磨方法。 - 研磨パッドの研磨面の温度を熱交換器で調整しながら、基板を前記研磨面に押し付けて前記基板を研磨し、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記目標研磨レートを達成することができる前記研磨面の目標温度を決定し、
前記基板の研磨中に、前記熱交換器により前記研磨面の温度を前記目標温度に変更し、
前記研磨面の目標温度を決定する工程は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定する工程であり、
前記関係式は、
前記研磨面の温度を測定しながら、サンプル基板を前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、
前記研磨面の複数の温度にそれぞれ対応する前記サンプル基板の複数の研磨レートを算定し、
前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である、研磨方法。 - 前記目標研磨レートを算定する工程は、
現時点での前記基板の膜厚から前記目標厚さを減算することで、残り膜厚を算定し、
前記基板の研磨開始から前記現時点までの経過時間を、前記目標研磨時間から減算することで、残り時間を算定し、
前記残り膜厚を前記残り時間で割り算することで、前記目標研磨レートを算定する工程である、請求項1または2に記載の研磨方法。 - 研磨パッドの研磨面の温度を熱交換器で調整しながら、基板を前記研磨面に押し付けて前記基板を研磨し、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記基板の現在の研磨レートが前記目標研磨レートに維持されるように、前記基板の研磨中に、前記熱交換器により前記研磨面の温度を調整し、
前記研磨面の温度を調整する工程は、予め定められた上限温度を超えない温度範囲内で実行され、前記上限温度は、前記基板の研磨レートが最大となる前記研磨面の温度に基づいて決定される、研磨方法。 - 前記目標研磨レートを算定する工程は、
現時点での前記基板の膜厚から前記目標厚さを減算することで、残り膜厚を算定し、
前記基板の研磨開始から前記現時点までの経過時間を、前記目標研磨時間から減算することで、残り時間を算定し、
前記残り膜厚を前記残り時間で割り算することで、前記目標研磨レートを算定する工程である、請求項4に記載の研磨方法。 - 研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの研磨面に押し付けて前記基板を研磨する研磨ヘッドと、
加熱流路および冷却流路を内部に有し、前記研磨テーブルの上方に配置された熱交換器と、
前記研磨面の温度を測定するパッド温度測定器と、
前記加熱流路および前記冷却流路にそれぞれ接続された加熱流体供給管および冷却流体供給管を有する流体供給システムと、
前記研磨テーブルに取り付けられた膜厚センサと、
プログラムを内部に格納した記憶装置と、前記プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置を有する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記目標研磨レートを達成することができる前記研磨面の目標温度を決定し、
前記基板の研磨中に、前記流体供給システムを操作して前記熱交換器により前記研磨面の温度を前記目標温度に変更するように構成されており、
前記動作制御部は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式を前記記憶装置内に格納しており、前記動作制御部は、前記関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定するように構成されており、
前記関係式は、
前記研磨面の温度を前記熱交換器により一定に維持しながら、複数のサンプル基板のうちの1つを前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、
前記1つのサンプル基板の研磨レートを算定し、
研磨されるサンプル基板を、前記複数のサンプル基板のうちの別のサンプル基板に変えながら、かつ前記研磨面の温度を別の温度に変えながら、前記1つのサンプル基板の研磨と、前記1つのサンプル基板の研磨レートの算定を繰り返して、前記研磨面の複数の温度に対応する複数の研磨レートを取得し、
前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である、研磨装置。 - 研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの研磨面に押し付けて前記基板を研磨する研磨ヘッドと、
加熱流路および冷却流路を内部に有し、前記研磨テーブルの上方に配置された熱交換器と、
前記研磨面の温度を測定するパッド温度測定器と、
前記加熱流路および前記冷却流路にそれぞれ接続された加熱流体供給管および冷却流体供給管を有する流体供給システムと、
前記研磨テーブルに取り付けられた膜厚センサと、
プログラムを内部に格納した記憶装置と、前記プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置を有する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記目標研磨レートを達成することができる前記研磨面の目標温度を決定し、
前記基板の研磨中に、前記流体供給システムを操作して前記熱交換器により前記研磨面の温度を前記目標温度に変更するように構成されており、
前記動作制御部は、研磨レートと前記研磨面の温度との相関を示す関係式を前記記憶装置内に格納しており、前記動作制御部は、前記関係式に基づいて、前記目標研磨レートに対応する前記研磨面の目標温度を決定するように構成されており、
前記関係式は、
前記研磨面の温度を測定しながら、サンプル基板を前記研磨パッドの前記研磨面上で研磨し、
前記研磨面の複数の温度にそれぞれ対応する前記サンプル基板の複数の研磨レートを算定し、
前記研磨面の複数の温度と、前記複数の研磨レートとの相関を表す関係式を決定することで、作成された関係式である、研磨装置。 - 前記動作制御部は、
現時点での前記基板の膜厚から前記目標厚さを減算することで、残り膜厚を算定し、
前記基板の研磨開始から前記現時点までの経過時間を、前記目標研磨時間から減算することで、残り時間を算定し、
前記残り膜厚を前記残り時間で割り算することで、前記目標研磨レートを算定するように構成されている、請求項6または7に記載の研磨装置。 - 研磨パッドを支持するための研磨テーブルと、
基板を前記研磨パッドの研磨面に押し付けて前記基板を研磨する研磨ヘッドと、
加熱流路および冷却流路を内部に有し、前記研磨テーブルの上方に配置された熱交換器と、
前記研磨面の温度を測定するパッド温度測定器と、
前記加熱流路および前記冷却流路にそれぞれ接続された加熱流体供給管および冷却流体供給管を有する流体供給システムと、
前記研磨テーブルに取り付けられた膜厚センサと、
プログラムを内部に格納した記憶装置と、前記プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する処理装置を有する動作制御部を備え、
前記動作制御部は、
前記基板の研磨開始から、前記基板の膜厚が目標厚さに到達するまでの実研磨時間が、目標研磨時間に一致するために必要な目標研磨レートを算定し、
前記基板の現在の研磨レートが前記目標研磨レートに維持されるように、前記基板の研磨中に、前記流体供給システムを操作して前記熱交換器により前記研磨面の温度を調整するように構成されており、
前記動作制御部は、予め定められた上限温度を超えない温度範囲内で前記熱交換器により前記研磨面の温度を調整するように構成されており、前記上限温度は、前記基板の研磨レートが最大となる前記研磨面の温度に基づいて決定される、研磨装置。 - 前記動作制御部は、
現時点での前記基板の膜厚から前記目標厚さを減算することで、残り膜厚を算定し、
前記基板の研磨開始から前記現時点までの経過時間を、前記目標研磨時間から減算することで、残り時間を算定し、
前記残り膜厚を前記残り時間で割り算することで、前記目標研磨レートを算定するように構成されている、請求項9に記載の研磨装置。
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