KR102644567B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102644567B1
KR102644567B1 KR1020180147207A KR20180147207A KR102644567B1 KR 102644567 B1 KR102644567 B1 KR 102644567B1 KR 1020180147207 A KR1020180147207 A KR 1020180147207A KR 20180147207 A KR20180147207 A KR 20180147207A KR 102644567 B1 KR102644567 B1 KR 102644567B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polishing
substrate
pressure
wafer
rate
Prior art date
Application number
KR1020180147207A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190063417A (ko
Inventor
유키 와타나베
게이타 야기
Original Assignee
가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 filed Critical 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
Publication of KR20190063417A publication Critical patent/KR20190063417A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102644567B1 publication Critical patent/KR102644567B1/ko

Links

Images

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
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
    • 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
    • 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
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B24B37/205—Lapping pads for working plane surfaces provided with a window for inspecting the surface of the work being lapped
    • 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
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • B24B37/32—Retaining rings
    • 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
    • B24B49/10—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 involving electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 간편한 방법에 의해, 웨이퍼 등의 기판 연마의 응답 특성을 보다 정확하게 얻는 것을 과제로 한다.
기판 처리 장치는, 웨이퍼 W를 연마 패드(42)에 밀어붙이기 위한 복수의 압력실 D1 내지 D5를 형성하는 연마 헤드와, 이들 복수의 압력실 D1 내지 D5의 내부 압력을 개별로 제어함으로써, 압력 피드백 제어를 행하기 위한 압력 제어부와, 연마 중인 웨이퍼 W의 막 두께 분포를 측정하는 막 두께 측정부와, 압력실 D1 내지 D5에 있어서의 설정 압력의 정보를 복수 기억하는 기억부와, 웨이퍼 W의 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다, 설정 압력을 변경하여 웨이퍼 W에 대한 연마 레이트를 측정하고, 얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득하는 응답 특성 취득부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판의 표면을 연마 처리하는 연마 장치가 널리 사용되고 있다. 이러한 종류의 연마 장치에서는, 웨이퍼는 톱 링 또는 연마 헤드라 칭해지는 기판 보유 지지 장치에 의해 보유 지지된 상태에서 회전한다. 이 상태에서, 연마 패드와 함께 연마 테이블을 회전시키면서, 웨이퍼의 표면을 연마 패드의 연마면에 밀어붙이고, 연마액의 존재 하에서 웨이퍼의 표면을 연마면에 미끄럼 접촉시킴으로써, 웨이퍼의 표면이 연마된다.
이러한 연마 장치에서는, 연마 중인 웨이퍼와 연마 패드의 연마면 사이가 상대적인 압박력이 웨이퍼의 전체면에 걸쳐 균일하지 않은 경우에는, 웨이퍼의 각 부분에 부여되는 압박력에 따라 연마 부족이나 과연마가 생겨 버린다. 그래서, 웨이퍼에 대한 압박력을 균일화하기 위해서, 연마 헤드의 하부에 탄성막으로부터 형성되는 복수의 압력실을 설치하고, 이들 복수의 압력실의 압력을 피드백 제어함으로써, 연마 중인 웨이퍼에 가해지는 압박력을 제어하는 것이 행해지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
또한, 연마 헤드의 압력실 뿐만 아니라, 그 주위에 설치되는 리테이너 링 내의 압력실의 압력도 피드백 제어함으로써, 보다 정밀한 막 두께 프로파일의 제어를 행하도록 한 기판 연마 장치가 알려져 있다(특허문헌 2 참조).
일본 특허 공표 제2008-503356호 공보 일본 특허 공개 제2015-193068호 공보
이들 복수의 압력실의 압력을 피드백 제어하는 데 있어서는, 기판 연마 장치의 응답 특성(단위 시간당의 연마량의 특성)을 사전에 얻어 둘 필요가 있다. 이 응답 특성은, 웨이퍼의 종류나 연마 환경(슬러리의 종류, 연마 헤드의 종류, 연마 패드의 종류 등)과 같은 연마 조건에 의해 변동하기 때문에, 다양한 연마 조건 하에서 응답 특성을 취득해 두는 것이 바람직하다.
어떤 연마 조건에 있어서의 응답 특성은, 다음과 같이 하여 얻을 수 있다. 기판 연마 장치를 구성하는 압력실에 대해, 복수의 다른 압력 조건을 설정한다. 개개의 압력 조건에서 웨이퍼를 연마하고, 연마 후의 웨이퍼를 취출하여 그 막 두께 분포(웨이퍼 내의 복수의 위치에 대응한 막 두께 분포) 측정함으로써, 연마 전후의 막 두께 데이터를 취득하고, 거기에서 연마 레이트를 산출한다. 이것을 반복함으로써, 개개의 압력 조건에 따른 연마 레이트를 취득한다. 그리고, 얻어진 전체 압력 조건에 대한 연마 레이트의 데이터에 대해 다중 회귀 분석을 행함으로써, 응답 특성을 얻을 수 있다.
종래의 방법에서는, 어떤 연마 조건에 있어서의 응답 특성을 얻음에 있어서, 많은 웨이퍼를 연마할 필요가 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 연마를 행하기 위한 시간도 필요해진다. 그리고, 복수의 연마 조건에 따른 응답 특성을 얻기 위해서는, 더욱 많은 웨이퍼와 연마 시간을 필요로 한다.
또한, 연마 중인 웨이퍼는, 기판 연마 장치의 연마 헤드 내에서 이동하는 점에서, 연마 후의 막 두께 측정에 의해 얻어진 막 두께 분포와, 연마 중인 실제 막 두께 분포 사이에 오차가 생기고, 정확한 응답 특성을 얻을 수 없었다.
본 발명은 상기에 감안하여 이루어진 것으로, 간편한 방법에 의해, 웨이퍼 등의 기판 연마의 응답 특성을 보다 정확하게 얻을 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 형태는, 기판을 연마 패드에 밀어붙임으로써 기판의 연마를 행하는 기판 처리 장치이며, 기판을 압박하기 위한 복수의 압력실을 형성하는 연마 헤드와, 당해 복수의 압력실 내의 압력을 개별로 제어함으로써, 압력 피드백 제어를 행하기 위한 압력 제어부와, 연마 중인 기판 막 두께 분포를 측정하는 막 두께 측정부와, 복수의 압력실에 있어서의 설정 압력의 정보를 복수 기억하는 기억부와, 기판 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다 설정 압력을 변경하여 기판에 대한 연마 레이트를 측정하고, 얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여 압력실에 있어서의 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득하는 응답 특성 취득부를 구비한다.
상기 기판 처리 장치에 있어서, 일정 시간이 경과한 경우 또는 기판의 연마량이 일정량에 도달한 경우에 설정 압력을 변경하는 것이 바람직하다. 또한, 복수의 설정 압력으로서, 각 압력실의 기준값으로 이루어지는 기준 압력 조건과, 당해 기준 압력 조건으로부터 하나의 압력실에 있어서의 압력값만을 변화시킨 복수의 설정 압력 조건으로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 1매의 기판에 대해, 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써, 복수의 연마 레이트를 측정하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 기판 처리 장치에 있어서, 기준 압력 조건에 기초하는 연마 레이트의 시간 변화를 나타내는 기준 레이트를 취득한 후, 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써 얻어진 연마 레이트에 대해 기준 레이트에 기초하여 규격화함으로써, 연마 레이트를 보정하도록 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 연마 레이트의 시간 변화의 영향을 가능한 한 저감할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다 설정 압력을 변경하여 기판에 대한 연마 레이트를 측정하고, 얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여 압력실에 있어서의 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득하도록 했기 때문에, 간편한 방법에 의해 기판 연마의 응답 특성을 보다 정확하게 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2는 기판 연마 유닛의 일 실시 형태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3은 막 두께 측정기의 구성을 도시하는 설명도이다.
도 4는 기판 연마 유닛의 구성을 부분적으로 도시하는 측면도이다.
도 5는 제어 장치의 구성의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 6은 각 압력실의 설정 조건의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 7은 응답 특성을 취득하는 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 8은 연마 레이트의 시간 변화의 일례를 나타내는 설명도이다.
이하, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 기판 처리 장치에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 동일하거나 또는 대응하는 구성 요소에는, 동일한 부호를 부여하여 중복된 설명을 생략한다.
도 1은, 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 평면도이다. 기판 처리 장치(10)는, 로드/언로드부(12), 연마부(13)와, 세정부(14)로 구획되어 있고, 이들은 직사각 형상의 하우징(11)의 내부에 설치되어 있다. 또한, 기판 처리 장치(10)는, 기판 반송, 연마, 세정 등의 처리의 동작 제어를 행하는 제어 장치(15)를 갖고 있다.
로드/언로드부(12)는 복수의 프론트 로드부(20)와, 주행 기구(21)와, 2대의 반송 로봇(22)을 구비하고 있다. 프론트 로드부(20)에는, 다수의 기판(기판)을 스톡하는 기판 카세트가 적재된다. 반송 로봇(22)은, 상하로 2개의 핸드를 구비하고 있고, 주행 기구(21) 상을 이동함으로써, 프론트 로드부(20) 내의 기판 카세트로부터 기판 W를 취출하여 연마부(13)로 보냄과 함께, 세정부(14)로부터 이송되는 처리 완료된 기판을 기판 카세트로 복귀하는 동작을 행한다.
연마부(13)는, 기판의 연마(평탄화 처리)를 행하는 영역이며, 복수의 연마 유닛(13A 내지 13D)이 설치되고, 기판 처리 장치의 길이 방향을 따라서 배열되어 있다. 개개의 연마 유닛은 연마 테이블 상의 기판 W를 연마 패드에 압박하면서 연마하기 위한 톱 링과, 연마 패드에 연마액이나 드레싱액을 공급하는 연마액 공급 노즐과, 연마 패드의 연마면 드레싱을 행하는 드레서와, 액체와 기체의 혼합 유체 또는 안개 상태의 액체를 연마면에 분사하여 연마면에 잔류하는 연마 부스러기나 지립을 세정하는 아토마이저를 구비하고 있다.
연마부(13)와 세정부(14) 사이에는, 기판 W를 반송하는 반송 기구로서, 제1, 제2 리니어 트랜스포터(16, 17)가 설치되어 있다. 제1 리니어 트랜스포터(16)는, 로드/언로드부(12)로부터 기판 W를 수취하는 제1 위치, 연마 유닛(13A, 13B) 사이에서 기판 W의 전달을 행하는 제2, 제3 위치, 제2 리니어 트랜스포터(17)로 기판 W를 전달하기 위한 제4 위치 사이에서 이동 자재로 되어 있다.
제2 리니어 트랜스포터(17)는, 제1 리니어 트랜스포터(16)로부터 기판 W를 수취하기 위한 제5 위치, 연마 유닛(13C, 13D) 사이에서 기판 W의 전달을 행하는 제6, 제7 위치 사이에서 이동 자재로 되어 있다. 이들 트랜스포터(16, 17) 사이에는 기판 W를 세정부(14)에 보내기 위한 스윙 트랜스포터(23)가 구비되어 있다.
세정부(14)는, 제1 기판 세정 장치(30), 제2 기판 세정 장치(31), 기판 건조 장치(32)와, 이들 장치 사이에서 기판의 전달을 행하기 위한 반송 로봇(33, 34)을 구비하고 있다. 연마 유닛에서 연마 처리가 실시된 기판 W는, 제1 기판 세정 장치(30)로 세정(1차 세정)되고, 이어서 제2 기판 세정 장치(31)로 추가로 세정(마무리 세정)된다. 세정 후의 기판은, 제2 기판 세정 장치(31)로부터 기판 건조 장치(32)로 반입되어 스핀 건조가 실시된다. 건조 후의 기판 W는, 로드/언로드부(12)에 복귀된다.
도 2는 연마 유닛의 구성을 개략적으로 도시하는 사시도이다. 연마 유닛(40)은, 웨이퍼(기판) W를 보유 지지하여 회전시키는 톱 링(기판 보유 지지 장치)(41)과, 연마 패드(42)를 지지하는 연마 테이블(43)과, 연마 패드(42)에 슬러리(연마액)를 공급하는 연마액 공급 노즐(45)을 구비하고 있다. 또한, 연마 패드(42)의 하부에는, 도 3에서 나타내는 막 두께 측정기(50)가 설치되어 있다.
톱 링(41)은, 톱 링 샤프트(47)에 의해 회전 가능하게 지시되어 있으며, 또한, 그 하면에 진공 흡착에 의해 웨이퍼 W를 보유 지지할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 연마 테이블(43)은, 도시되지 않은 모터에 의해 테이블 축(43a)을 중심으로 하여 회전 가능하게 되었다. 톱 링(41)과 연마 테이블(43)은, 화살표로 나타내는 방향으로 회전하고, 이 상태에서 톱 링(41)은, 웨이퍼 W를 연마 패드(42)의 상측 연마면(42a)에 밀어붙인다. 연마액 공급 노즐(45)로부터 연마 패드(42) 상에 공급되는 연마액의 존재 하에서, 웨이퍼 W는 연마 패드(42)에 미끄럼 접촉되어 연마된다.
도 3은, 막 두께 측정기(50)의 구성을 도시하는 단면도이다. 톱 링 샤프트(47)는, 벨트 등의 연결 수단(48)을 통해 연마 헤드 모터(49)에 연결되어 회전 가능하게 구성되어 있다. 이 톱 링 샤프트(47)의 회전에 의해, 톱 링(41)이 화살표로 나타내는 방향으로 회전한다.
막 두께 측정기(50)는, 광 센서(51)와 처리부(52)를 구비하고 있고, 그 동작은 제어 장치(15)에 의해 통괄적으로 제어되어 있다. 광 센서(51)는, 웨이퍼 W의 표면에 광을 쏘아, 웨이퍼 W로부터의 반사광을 수광하고, 그 반사광을 파장에 따라서 분해하도록 구성되어 있다. 광 센서(51)는, 광을 웨이퍼 W의 피연마면에 조사하는 투광부(53)와, 웨이퍼 W로부터 되돌아 오는 반사광을 수광하는 수광부로서의 광 파이버(54)와, 웨이퍼 W로부터의 반사광을 파장을 따라서 분해하고, 소정의 파장 범위에 걸쳐 반사광의 강도를 측정하는 분광기(55)를 구비하고 있다.
연마 테이블(43)에는, 그 상면에서 개구되는 제1 구멍(60A) 및 제2 구멍(60B)이 형성되어 있다. 연마 패드(11)에는, 이들 구멍(60A, 60B)에 대응하는 위치에 통과 구멍(51)이 형성되어 있다. 구멍(60A, 60B)과 통과 구멍(61)은 연통하고, 통과 구멍(61)은 연마면(42a)에서 개구되어 있다. 제1 구멍(60A)은 액체 공급로(63) 및 로터리 조인트(도시하지 않음)를 통해 액체 공급원(65)에 연결되어 있고, 제2 구멍(60B)은 액체 배출로(64)에 연결되어 있다.
투광부(53)는, 다파장의 광을 발하는 광원(57)과, 광원(57)에 접속된 광 파이버(58)를 구비하고 있다. 광 파이버(58)는, 광원(57)에 의해 발해진 광을 웨이퍼 W의 표면까지 유도하는 광전송부이다. 광 파이버(58, 54)의 선단은, 제1 구멍(60A) 내에 위치하고 있고, 웨이퍼 W의 피연마면의 근방에 위치하고 있다. 광 파이버(58, 54)의 각 선단은, 톱 링(41)으로 보유 지지된 웨이퍼 W를 향해 배치된다. 연마 테이블(13)가 회전할 때마다 웨이퍼 W의 복수의 영역에 광이 조사된다. 바람직하게는, 광 파이버(58, 54)의 각 선단은, 톱 링(41)으로 보유 지지된 웨이퍼 W의 중심을 통과하도록 배치된다.
웨이퍼 W의 연마 중은, 액체 공급원(65)으로부터 투명한 액체로서의 물(바람직하게는 순수)이 액체 공급로(63)를 통해 제1 구멍(60A)에 공급되고, 웨이퍼 W의 하면과 광 파이버(58, 54)의 선단 사이의 공간을 채운다. 액체 공급원(65)으로부터의 물은, 또한 제2 구멍(60B)에 유입되고, 액체 배출로(64)를 통하여 배출된다. 연마액은 물과 함께 배출되어, 이에 따라 광로가 확보된다. 액체 공급로(63)에는, 연마 테이블(43)의 회전에 동기하여 작동하는 밸브(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 이 밸브는 통과 구멍(61) 상에 웨이퍼 W가 위치하지 않을 때는 물의 흐름을 멈추거나 또는 물의 유량을 적게 하도록 동작한다.
2개의 광 파이버(58, 54)는, 서로 병렬로 배치되어 있고, 각각의 선단은 웨이퍼 W의 표면에 대해 수직으로 배치되어 있고, 광 파이버(58)는 웨이퍼 W의 표면에 수직으로 광을 조사하게 되어 있다.
웨이퍼 W의 연마 중은, 투광부(51)로부터 광이 웨이퍼 W에 조사되어, 광 파이버(수광부)(54)에 의해 웨이퍼 W로부터의 반사광이 수광된다. 분광기(55)는, 각 파장에서의 반사광의 강도를 소정의 파장 범위에 걸쳐 측정하고, 얻어진 광 강도 데이터를 처리부(52)로 보낸다. 이 광 강도 데이터는, 웨이퍼 W의 막 두께를 반영한 광학 신호이며, 반사광의 강도 및 대응하는 파장으로 구성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 톱 링(41)은 톱 링 샤프트(47)의 하단에 고정된 헤드 본체(70)와, 웨이퍼 W의 측연부를 지지하는 리테이너 링(71)과, 웨이퍼 W를 연마 패드(42)의 연마면에 대해 압박하는 유연한 탄성막(72)을 구비하고 있다. 리테이너 링(71)은 웨이퍼 W를 둘러싸도록 배치되어 있고, 헤드 본체(70)에 연결되어 있다. 탄성막(72)은, 헤드 본체(70)의 하면을 덮도록 헤드 본체(70)에 장착되어 있다.
헤드 본체(70)는, 예를 들어 엔지니어링 플라스틱(예를 들어, PEEK) 등의 수지에 의해 형성되고, 탄성막(72)은 예를 들어 에틸렌프로필렌 고무(EPDM), 폴리우레탄 고무, 실리콘 고무 등의 강도 및 내구성이 우수한 고무재에 의해 형성되어 있다.
톱 링(41)을 구성하는 톱 링 본체(70) 및 리테이너 링(71)은 톱 링 샤프트(47)의 회전에 의해 일체로 회전하도록 구성되어 있다.
리테이너 링(71)은, 톱 링 본체(70) 및 탄성막(72)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 이 리테이너 링(71)은, 연마 패드(42)의 연마면(42a)에 접촉하는 링상의 수지 재료로 구성된 부재이며, 톱 링 본체(70)에 보유 지지되는 웨이퍼 W의 외주연을 둘러싸도록 배치되어 있고, 연마 중인 웨이퍼 W가 톱 링(41)으로부터 튀어나오지 않도록 웨이퍼 W의 외주연을 지지하고 있다.
리테이너 링(71)의 상면에는 도시되지 않은 환상의 리테이너 링 압박 기구에 연결되어 있고, 리테이너 링(71)의 상면 전체에 균일한 하향의 하중을 부여한다. 이에 의해 리테이너 링(71)의 하면을 연마 패드(42)의 연마면(42a)에 대해 압박한다.
탄성막(72)은 동심상으로 배치된 복수(도 4에서는 4개)의 환상의 주벽(72a, 72b, 72c, 72d)이 설치되어 있다. 이들 복수의 주벽(72a 내지 72d))에 의해, 탄성막(72)의 상면과 헤드 본체(70)의 하면 사이에, 중앙에 위치하는 원 형상의 제1 압력실 D1과, 환상의 제2, 제3 및 제4 압력실 D2, D3, D4가 형성되어 있다.
헤드 본체(70) 내에는, 중앙의 제1 압력실 D1에 연통되는 유로 G1, 제2 내지 제4 압력실에 연통되는 유로 G2 내지 G4가 각각 형성되어 있다. 이들 유로 G1 내지 G4는 각각 유체 라인을 통해 유체 공급원(74)에 접속되어 있다. 유체 라인에는, 개폐 밸브 V1 내지 V4와 도시되지 않은 압력 컨트롤러가 설치되어 있다.
리테이너 링(71)의 바로 위에는 리테이너실 D5가 형성되어 있고, 리테이너 압력실 D5는, 헤드 본체(70) 내에 형성된 유로 G5, 개폐 밸브 V5 및 도시되지 않은 압력 컨트롤러가 설치된 유체 라인을 통해 유체 공급원(74)에 접속되어 있다. 유체 라인에 설치된 압력 컨트롤러는, 각각 유체 공급원(74)으로부터 압력실 D1 내지 D4 및 리테이너 압력실 D5에 공급하는 압력 유체의 압력을 조정하는 압력 조정 기능을 갖고 있다. 압력 컨트롤러 및 개폐 밸브 V1 내지 V5는, 그들의 작동이 제어 장치(15)로 제어되도록 되어 있다.
도 5는, 제어 장치(15)의 구성의 일례를 나타낸 것이다. 제어 장치(15)는, 연마 제어부(80), 막 두께 측정부(81), 응답 특성 취득부(82) 및 기억부(83)를 구비하고 있고, 연마 유닛(40)의 동작을 통괄적으로 제어한다. 또한, 제어 장치(15)의 구성은 도 5에 도시된 것에 한정되지 않고, 기판 처리 장치(10)의 다른 요소(예를 들어, 로드/언로드부(12)나 세정부(14))의 동작을 제어하는 구성도 구비되어 있는 것은 말할 필요도 없다.
연마 제어부(80)는, 연마 유닛(40)을 구성하는 톱 링(41), 연마 테이블(43) 등의 동작을 제어하여, 톱 링(41)으로 보유 지지된 웨이퍼 W에 대해 연마 처리를 행한다. 막 두께 측정부(81)는, 막 두께 측정기(50)의 동작을 제어함으로써, 연마 중인 웨이퍼 W의 막 두께 프로파일을 실시간으로 측정한다. 기억부(83)는, 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하기 위한 프로그램 외에, 후술하는 설정 압력 등의 설정 데이터가 기억되어 있다. 기판 처리 장치(10)의 동작을 제어하기 위한 프로그램은, 미리 제어 장치(15)를 구성하는 컴퓨터에 인스톨되어 있어도 되고, 또는, CD-ROM, DVD-ROM 등의 기억 매체에 기억되어 있어도 되고, 나아가, 인터넷을 통해 제어 장치(15)에 인스톨하게 해도 된다.
막 두께 측정부(81)에 있어서, 웨이퍼 W의 막 두께를 추정하는 알고리즘으로는, 예를 들어 참조 스펙트럼(Fitting Error) 알고리즘 또는 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 사용할 수 있다.
참조 스펙트럼 알고리즘에서는, 다른 막 두께에 대응하는 복수의 참조 스펙트럼을 포함하는 복수의 스펙트럼 그룹을 준비해 둔다. 처리부(52)로부터의 스펙트럼 신호(반사율 스펙트럼)와, 가장 형상이 가까운 참조 스펙트럼을 포함하는 스펙트럼 그룹을 선택한다. 그리고, 웨이퍼 연마 중에, 막 두께를 측정하기 위한 측정 스펙트럼을 생성하고, 선택된 스펙트럼 그룹 중에서 가장 형상이 가까운 참조 스펙트럼을 선택하고, 당해 참조 스펙트럼에 대응하는 막 두께를, 연마 중인 웨이퍼 막 두께로서 추정한다.
FFT 알고리즘에서는, 처리부(52)로부터의 스펙트럼 신호(반사율 스펙트럼)에 대해, FFT(고속 푸리에 변환)를 행하여 주파수 성분과 그의 강도를 추출하고, 얻어진 주파수 성분을 소정의 관계식(피연마층의 두께를 나타내는 함수이며, 실측 결과 등으로부터 구해진다)을 사용하여 피연마층의 두께로 변환한다. 이에 따라, 피연마층의 두께와 주파수 성분의 강도의 관계를 나타내는 주파수 스펙트럼을 생성한다. 주파수 성분으로부터 변환된 피연마층의 두께에 대한 스펙트럼의 피크 강도가 임계값을 초과한 경우에, 당해 피크 강도에 대응하는 주파수 성분(피연마층의 두께)을, 연마 중인 웨이퍼 막 두께로 추정한다.
상기 방법과 함께, 또는 상기 방법 대신에, 와전류(Resistance Eddy Current Monitor) 방식에 의해, 웨이퍼 W의 막 두께를 측정해도 된다. 이 방법에서는, 도전성 막을 구비한 웨이퍼의 근방에 센서 코일을 배치하고, 일정 주파수의 교류 전류를 공급하여 도전성 막에 와전류를 형성시켜, 당해 센서 코일의 양쪽 단자로부터 본 도전 성막을 포함한 임피던스를 계측한다. 계측된 임피던스를, 저항 성분과, 리액턴스 성분과, 위상 및 진폭을 분리하여 출력시켜, 그 변화를 검출함으로써 도전성 막의 두께를 추정한다.
응답 특성 취득부(82)는, 웨이퍼 W의 연마 막 두께 제어(압력 피드백 제어)를 행하기 위한 연마 유닛(40)의 응답 특성(각 압력실의 하중을 변화시켰을 때의 연마 레이트)을 취득한다. 구체적으로는, 각 압력실 D1 내지 D5의 압력을 변경하면서 웨이퍼 W의 연마를 행하고, 막 두께 측정부(81)에 의해 그의 막 두께 프로파일을 취득하여 연마 레이트를 산출하고, 후술하는 다중 회귀 분석을 행함으로써, 연마 유닛(40)의 응답 특성을 취득한다.
도 6은, 응답 특성을 취득하기 위한 각 압력실의 설정 압력(압력 조건)을 나타낸 것이며, 압력 조건마다, 각 압력실의 설정 압력이 상이하게 정해져 있다. 압력 조건 1에서는, 각 압력실 D1 내지 D5의 설정 압력이 A1P 내지 A5P(기준 압력)가 되도록 정해진다. 압력 조건 2에서는, 압력실 D1에 있어서의 설정 압력이, A1P*0.9(압력 조건 1에서의 설정 압력(기준 압력)의 90％)로 정해진다. 또한, 압력 조건 3에서는, 압력실 D1에 있어서의 설정 압력이 A1P*1.1(기준 압력의 110％)로 정해진다.
마찬가지로, 압력 조건 4에서는, 압력실 D2에 있어서의 설정 압력이 A2P*0.9(기준 압력의 90％)로 정해지고, 압력 조건 5에서는, 압력실 D2에 있어서의 설정 압력이 A2P*1.1(기준 압력의 110％)로 정해진다. 이하 동일하게 하여, 압력실 D3, D4 및 D5에서의 압력만이 변화되도록, 압력 조건이 정해진다. 도 6의 예에서는, 1 내지 M번째까지의 압력 조건이 정해져 있다.
또한, 도 6의 예는 압력 조건을 정하는 일례이며, 본 발명은 이 설정 조건(1의 압력실의 설정 압력을 기준값의 90％와 110％로 정하는 예)에 한정되지 않고, 예를 들어 85％, 90％, 95％와 같이, 5％ 간격으로 설정 압력을 복수회 변화시켜도 된다. 또는, 복수의 압력실에 있어서의 설정 압력을 기준값으로부터 변화시키도록 압력 조건을 정해도 된다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 5개의 압력실을 구비한 경우를 예로서 설명하고 있지만, 압력실의 수는 이에 한정되지 않고, 적절히 증감할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는, 리테이너 링의 압력실을 포함하여 설정 압력을 정하고 있지만, 리테이너 링을 제외한 압력실에 있어서만 압력 조건을 설정하도록 해도 된다.
응답 특성 취득부(82)는, 예를 들어 도 7에 나타내는 흐름도에 따라, 응답 특성을 취득한다. 먼저, 도시되지 않은 외부의 막 두께 측정기를 이용하여, 테스트 연마 전의 웨이퍼 W의 막 두께를 측정한다(S11). 다음에, 스텝 S11에서 막 두께 측정이 된 웨이퍼 W를 연마 유닛(40)에 세트하고(S12), 연마 제어부(80)에 있어서, 각 압력실 D1 내지 D5의 압력이 설정 압력 1(조건 1)에서 정해진 압력(즉, 각 압력실의 압력이 기준값 A1P 내지 A5P)이 되도록 설정한다(S13).
다음으로, 응답 성능 취득부(82)는, 연마 중의 설정 압력을 전환하는 타이밍(전환 조건)을 설정한다(S14). 설정 압력을 전환하는 타이밍으로는, 예를 들어 막 두께 측정기(50)에 의해 측정된 웨이퍼 W의 막 두께로부터 요구되는 웨이퍼 W의 연마량(스텝 S11에 의해 측정된 초기 막 두께와의 차분)이 설정값(예를 들어, 수㎚마다 정해지는 설정값)에 도달한 경우에, 설정 압력을 전환할 수 있다. 또는, 연마 개시로부터의 웨이퍼 W의 연마 시간이 설정값(예를 들어, 수초마다 정해지는 설정값)에 도달한 경우에, 설정 압력을 전환하게 해도 된다.
그 후, 응답 특성 취득부(82)는, 설정 압력의 번호를 나타내는 변수 i를 1로 설정하고(S15), 웨이퍼 W의 연마를 개시한다(S16). 일정 시간마다 막 두께 측정부(81)를 통해 연마 중인 웨이퍼 W의 막 두께 프로파일(직경 방향의 막 두께 분포)을 측정하고, 그 결과가 기억부(83)에 기억된다(S17). 전술한 설정 압력을 전환하는 전환 조건(웨이퍼 W의 연마량 혹은 연마 시간)을 만족했는지 여부의 판정이 행해지고(S18), 만족된 경우에는 스텝 S19로 이행하고, 만족하지 못한 경우에는, 다시 스텝 S17로 되돌아가서 막 두께 프로파일의 측정이 행해지고, 그 결과가 기억부(83)에 기억된다.
스텝 S18에서, 전환 조건을 만족한 경우에는, 변수 i가 최댓값(M)에 도달했는지 여부의 판정이 행해진다(S19). 변수 i가 최댓값 미만인 경우에는, 응답 특성 취득부(82)는, 변수 i에 1을 가산하고(S20), 다음의 압력 조건이 설정된다(S21). 그리고, 재설정된 압력으로, 웨이퍼 W의 연마가 계속하여 행해짐과 함께, 변경 후의 설정 압력으로 막 두께 프로파일의 측정이 행해진다(S17).
한편, 변수 i가 최댓값 M에 달하고 있는 경우에는, 모든 설정 압력에 의한 막 두께 프로파일의 측정이 행해진 것이 되고, 웨이퍼 W의 테스트 연마가 종료된다(S22). 그리고, 응답 특성 취득부(82)는, 기억부(83)에 보존된 압력 조건마다의 막 두께 프로파일로부터 연마 레이트(실제 연마 레이트)를 산출하고, 그 결과를 다중 회귀 분석함으로써, 연마 유닛(40)의 응답 특성을 산출한다(S23).
다중 회귀 분석에 의한 응답 특성은, 예를 들어 다음의 방법에 의해 취득할 수 있다. 압력 조건마다의 실 연마 레이트를 R.RDOE로 하고, 연마 레이트의 예측 계산식 R.Ri를 하기와 같이 정의한다.
R.Ri=b0+b1*AP1i+b2*AP2i+b3*AP3i
+b4*AP4i+b5*AP5i
여기서, b는 응답계수, AP는 각 압력실에 있어서의 설정 압력을 의미한다.
응답 특성 취득부(82)에서는, 다음 식에서 나타내는 연마 레이트의 실측값 R.RDOE와 예측 계산식의 잔차(다음 식)를 최소로 하는 응답 계수 b0 내지 b5의 조합을 산출한다.
산출된 응답 계수 b0 내지 b5의 데이터는, 기억부(83)에 기억되고, 이에 따라 응답 특성의 측정이 종료된다(S24). 취득된 응답 계수 b0 내지 b5의 데이터는, 웨이퍼 W의 연마 중에 압력실 D1 내지 D5의 피드백 제어를 행할 때에, 적절히 판독된다.
이와 같이, 본 실시예에 관한 기판 연마 장치에 있어서는, 압력 피드백 제어에 있어서의 기판 연마의 응답 특성을 취득함에 있어서, 1회의 테스트 연마에 의해 취득할 수 있다. 따라서, 테스트용 웨이퍼를, 설정 압력마다 준비할 필요가 없어지기 때문에, 간편하면서 또한 저비용으로 응답 특성을 취득할 수 있다.
또한, 본 실시예에 관한 기판 연마 장치에 있어서는, 연마 중인 웨이퍼 W에 대해 실시간으로 막 두께 측정을 행함으로써 응답 특성을 취득하도록 했기 때문에, 테스트 연마 후의 웨이퍼에 대해 외부의 막 두께 측정기를 이용하여 막 두께를 측정하는 종래의 방법과 비교하여, 연마 중인 웨이퍼 위치 변위에 수반되는 막 두께 분포의 어긋남에 의한 영향을 제거할 수 있고, 보다 정확한 응답 특성을 얻는 것이 가능해진다.
상기 실시 형태에서는, 압력실에 있어서의 설정 압력을 고정한 경우의 연마 레이트가 일정한 것을 전제로 하고 있지만, 실제의 장치에 있어서는, 설정 압력을 고정해도 연마 레이트는 일정하다고는 할 수 없고, 웨이퍼의 막 두께의 변화 등의 요인에 의해, 예를 들어 도 8에 도시되는 바와 같이, 연마 시간에 따라 연마 레이트는 변동한다. 따라서, 응답 특성을 취득함에 있어서, 연마 레이트의 시간 변화의 영향을 가능한 한 저감하는 것이 바람직하다.
그래서, 기준이 되는 설정 압력(도 6의 설정 조건 1에 대응하는 기준 압력)으로 연마한 웨이퍼의 연마 레이트로 정규화함으로써, 연마 레이트의 시간 변화의 영향을 저감할 수 있다. 즉, 기준 압력으로 웨이퍼(기준 웨이퍼)를 연마하고, 그 연마 레이트의 시간 변화를 B(t)로 했을 때, 기준 웨이퍼의 전체 시각에 있어서의 연마 레이트의 평균값을 Ave_B는, 다음 식으로 나타낸다.
그리고, 압력 조건 i(i는 1 내지 M 사이의 수)로 연마한 측정 대상 웨이퍼의 시각 t에 있어서의 연마 레이트(도 7의 흐름도에 따라 웨이퍼를 연마하여 얻어지는 압력 조건마다의 연마 레이트)를 Xi(t)로 했을 때, 정규화된 연마 레이트 Xi_Norm(t)는, 다음 식으로 나타낸다.
Xi_Norm(t)=Ave_B*(Xi(t)/B(t))
응답 특성 취득부(82)는, 상기 식으로 산출된(기준 웨이퍼에 의해 규격화된) 연마 레이트 Xi_Norm(t)를 사용하여, 다중 회귀 분석함으로써 응답 특성을 산출하고, 기억부(83)에 기억시킨다. 이에 따라, 연마 레이트의 시간 변화의 영향을 가능한 한 저감시킬 수 있었다.
상술한 실시 형태는, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자가 본 발명을 실시할 수 있는 것을 목적으로 기재된 것이다. 상기 실시 형태의 다양한 변형예는, 당업자라면 당연히 이룰 수 있는 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 다른 실시 형태에도 적용할 수 있다. 본 발명은 기재된 실시 형태로 한정되지 않고, 특허 청구 범위에 의해 정의되는 기술적 사상을 따른 가장 넓은 범위로 해석되는 것이다.
10: 기판 처리 장치
15: 제어 장치
40: 연마 유닛
41: 톱 링
42: 연마 패드
50: 막 두께 측정기
80: 연마 제어부
81: 막 두께 측정부
82: 응답 특성 취득부
83: 기억부
D1 내지 D5: 압력실
W: 웨이퍼

Claims (15)

  1. 기판을 연마 패드에 밀어붙임으로써 상기 기판의 연마를 행하는 기판 처리 장치에 있어서,
    상기 기판을 압박하기 위한 복수의 압력실을 형성하는 연마 헤드와,
    상기 복수의 압력실 내의 압력을 개별로 제어함으로써, 압력 피드백 제어를 행하기 위한 압력 제어부와,
    연마 중인 상기 기판의 막 두께 분포를 측정하는 막 두께 측정부와,
    상기 복수의 압력실에 있어서의 설정 압력의 정보를 복수 기억하는 기억부와,
    1매의 기판을 연마함에 있어서, 해당 기판의 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다, 상기 설정 압력을 변경하여, 변경된 설정 압력으로 연마가 행해진 해당 기판에 대한 연마 레이트를 측정하고, 얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여, 상기 압력실에 있어서의 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득함과 함께, 취득한 응답 특성을 상기 기억부에 기억하는 응답 특성 취득부를 구비하고,
    상기 소정 조건은, 1매의 기판을 연마 중에 있어서 설정 압력을 변경하는 타이밍인 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정 조건은 일정 시간이 경과하는 것인 기판 연마 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 소정 조건은 상기 기판의 연마량이 일정량에 달하는 것인 기판 연마 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 설정 압력을 변경하여 얻어진 복수의 상기 연마 레이트에 대해 다중 회귀 분석을 행함으로써, 상기 응답 특성을 취득하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  5. 제1항에 있어서, 복수의 상기 설정 압력은 각 압력실의 기준값으로 이루어지는 기준 압력 조건과, 당해 기준 압력 조건으로부터 하나의 압력실에 있어서의 압력값만을 변화시킨 복수의 설정 압력 조건으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 응답 특성 취득부는 1매의 기판에 대해, 상기 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써, 상기 복수의 연마 레이트를 측정하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 응답 특성 취득부는 상기 기준 압력 조건에 기초하는 연마 레이트의 시간 변화를 나타내는 기준 레이트를 취득한 후, 상기 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써 얻어진 연마 레이트에 대해 상기 기준 레이트에 기초하여 규격화함으로써, 상기 연마 레이트를 보정하는 것을 특징으로 하는 기판 연마 장치.
  8. 기판을 연마 패드에 밀어붙임으로써 상기 기판의 연마를 행하는 기판 처리 장치의 컴퓨터에 대해, 이하를 실행시키기 위한 실행 가능한 코드를 포함하는 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 있어서,
    상기 기판을 압박하기 위한 복수의 압력실 내의 압력을 개별로 제어함으로써, 압력 피드백 제어를 행하는 것,
    연마 중인 상기 기판의 막 두께 분포를 측정하는 것,
    상기 복수의 압력실에 있어서의 설정 압력의 정보를 기억부에 복수 기억하는 것,
    1매의 기판을 연마함에 있어서, 해당 기판의 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다, 상기 설정 압력을 변경하여, 변경된 설정 압력으로 연마가 행해진 해당 기판에 대한 연마 레이트를 측정하는 것, 및
    얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여, 상기 압력실에 있어서의 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득함과 함께, 취득한 응답 특성을 상기 기억부에 기억하는 것,
    상기 소정 조건은, 1매의 기판을 연마 중에 있어서 설정 압력을 변경하는 타이밍인 것을 특징으로 하는, 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  9. 제8항에 있어서, 상기 소정 조건은, 일정 시간이 경과하는 것인, 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  10. 제8항에 있어서, 상기 소정 조건은, 상기 기판의 연마량이 일정량에 달하는 것인, 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  11. 제8항에 있어서, 상기 설정 압력을 변경하여 얻어진 복수의 상기 연마 레이트에 대해 다중 회귀 분석을 행함으로써, 상기 응답 특성을 취득하는, 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  12. 제8항에 있어서, 복수의 상기 설정 압력은 각 압력실의 기준값으로 이루어지는 기준 압력 조건과, 당해 기준 압력 조건으로부터 하나의 압력실에 있어서의 압력값만을 변화시킨 복수의 설정 압력 조건으로 구성되는 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  13. 제8항에 있어서, 1매의 기판에 대해, 상기 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써, 상기 복수의 연마 레이트를 측정하는 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 기준 압력 조건에 기초하는 연마 레이트의 시간 변화를 나타내는 기준 레이트를 취득한 후, 상기 복수의 설정 압력으로 기판 연마를 순차 행함으로써 얻어진 연마 레이트에 대해 상기 기준 레이트에 기초하여 규격화함으로써, 상기 연마 레이트를 보정하는 일시적이 아닌 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  15. 기판을 연마 패드에 밀어붙임으로써 상기 기판의 연마를 행하는 기판 처리 장치에 있어서의 기판 연마의 응답 특성을 취득하는 방법이며,
    상기 기판 처리 장치는 복수의 압력실에 있어서의 설정 압력의 정보를 복수 기억하는 기억부를 갖고 있으며,
    상기 기판을 압박하기 위한 복수의 압력실 내의 압력을 개별로 제어함으로써, 압력 피드백 제어를 행하는 것,
    연마 중인 상기 기판의 막 두께 분포를 측정하는 것,
    1매의 기판을 연마함에 있어서, 해당 기판의 연마 중에 소정 조건을 만족시킬 때마다, 상기 설정 압력을 변경하여, 변경된 설정 압력으로 연마가 행해진 해당 기판에 대한 연마 레이트를 측정하는 것,
    얻어진 복수의 연마 레이트에 기초하여, 상기 압력실에 있어서의 압력 피드백에 대한 기판 연마의 응답 특성을 취득하는 것,
    취득한 응답 특성을 상기 기억부에 기억하는 것을 행하고,
    상기 소정 조건은, 1매의 기판을 연마 중에 있어서 설정 압력을 변경하는 타이밍인 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020180147207A 2017-11-29 2018-11-26 기판 처리 장치 KR102644567B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-228967 2017-11-29
JP2017228967A JP7012519B2 (ja) 2017-11-29 2017-11-29 基板処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190063417A KR20190063417A (ko) 2019-06-07
KR102644567B1 true KR102644567B1 (ko) 2024-03-08

Family

ID=66634804

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180147207A KR102644567B1 (ko) 2017-11-29 2018-11-26 기판 처리 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11883922B2 (ko)
JP (1) JP7012519B2 (ko)
KR (1) KR102644567B1 (ko)
CN (1) CN109877698B (ko)
TW (1) TWI788457B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6885453B1 (ja) * 2019-12-26 2021-06-16 株式会社Sumco Ｓｏｉウェーハの片面研磨システム及びそれを用いたｓｏｉウェーハの片面研磨方法
KR20210134129A (ko) 2020-04-29 2021-11-09 삼성전자주식회사 웨이퍼 검사 장치 및 방법
KR20220003286A (ko) * 2020-07-01 2022-01-10 주식회사 케이씨텍 기판 연마 시스템 및 기판 연마 방법
JP2022032201A (ja) * 2020-08-11 2022-02-25 株式会社荏原製作所 基板処理装置及び研磨部材のドレッシング制御方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094301A (ja) 1998-09-22 2000-04-04 Canon Inc 基板研磨方法および基板研磨装置
JP2004001227A (ja) 1995-07-20 2004-01-08 Ebara Corp ポリッシング装置および方法
US20060009127A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Kunihiko Sakurai Method for estimating polishing profile or polishing amount, polishing method and polishing apparatus
JP2012028554A (ja) 2010-07-23 2012-02-09 Ebara Corp 基板の研磨の進捗を監視する方法および研磨装置
US20150266159A1 (en) 2014-03-20 2015-09-24 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5838447A (en) 1995-07-20 1998-11-17 Ebara Corporation Polishing apparatus including thickness or flatness detector
KR101078007B1 (ko) 2004-06-21 2011-10-28 가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼 폴리싱장치 및 폴리싱방법
JP4689367B2 (ja) 2004-07-09 2011-05-25 株式会社荏原製作所 研磨プロファイル又は研磨量の予測方法、研磨方法及び研磨装置
JP5141068B2 (ja) 2007-03-28 2013-02-13 富士通セミコンダクター株式会社 研磨方法、研磨装置及び半導体装置の製造方法
JP6293519B2 (ja) 2014-03-05 2018-03-14 株式会社荏原製作所 研磨装置および研磨方法
WO2015163164A1 (ja) * 2014-04-22 2015-10-29 株式会社 荏原製作所 研磨方法および研磨装置
JP6585445B2 (ja) 2015-09-28 2019-10-02 株式会社荏原製作所 研磨方法
JP6475604B2 (ja) 2015-11-24 2019-02-27 株式会社荏原製作所 研磨方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004001227A (ja) 1995-07-20 2004-01-08 Ebara Corp ポリッシング装置および方法
JP2000094301A (ja) 1998-09-22 2000-04-04 Canon Inc 基板研磨方法および基板研磨装置
US20060009127A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Kunihiko Sakurai Method for estimating polishing profile or polishing amount, polishing method and polishing apparatus
JP2012028554A (ja) 2010-07-23 2012-02-09 Ebara Corp 基板の研磨の進捗を監視する方法および研磨装置
US20150266159A1 (en) 2014-03-20 2015-09-24 Ebara Corporation Polishing apparatus and polishing method

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190063417A (ko) 2019-06-07
TW201926450A (zh) 2019-07-01
CN109877698B (zh) 2022-05-31
TWI788457B (zh) 2023-01-01
US11883922B2 (en) 2024-01-30
CN109877698A (zh) 2019-06-14
US20190160626A1 (en) 2019-05-30
JP2019102518A (ja) 2019-06-24
JP7012519B2 (ja) 2022-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102644567B1 (ko) 기판 처리 장치
US11966212B2 (en) Spectrographic monitoring using a neural network
US9607910B2 (en) Limiting adjustment of polishing rates during substrate polishing
US20230182258A1 (en) Machine vision as input to a cmp process control algorithm
US10589397B2 (en) Endpoint control of multiple substrate zones of varying thickness in chemical mechanical polishing
US11507824B2 (en) Training spectrum generation for machine learning system for spectrographic monitoring
KR102558725B1 (ko) 기판 연마 장치 및 방법
CN109844923B (zh) 用于化学机械抛光的实时轮廓控制
KR102556648B1 (ko) 기판 연마 장치 및 방법
CN111699074B (zh) 普雷斯顿矩阵产生器
CN114952596A (zh) 基板处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant