TW201926450A - 基板處理裝置、存儲媒體及基板研磨的響應特性的獲取方法 - Google Patents

基板處理裝置、存儲媒體及基板研磨的響應特性的獲取方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種基板處理裝置、存儲媒體、及基板研磨的響應特性的獲取方法，能夠透過簡便的方法更準確地得到晶圓等基板研磨的響應特性。基板處理裝置具備：研磨頭，該研磨頭形成用於將晶圓（W）按壓於研磨墊（42）的多個壓力室（D1～D5）；壓力控制部，該壓力控制部用於對該多個壓力室（D1～D5）的內部的壓力進行個別的控制，從而進行壓力反饋控制；膜厚測定部，該膜厚測定部測定研磨中的晶圓（W）的膜厚分布；存儲部，該存儲部存儲多個壓力室（D1～D5）中的設定壓力的資訊；及響應特性獲取部，在晶圓（W）的研磨中每當滿足規定條件時，該響應特性獲取部變更設定壓力並測定對於晶圓的研磨率，基於得到的多個研磨率獲取基板研磨對於壓力反饋的響應特性。

Description

基板處理裝置、存儲媒體及基板研磨的響應特性的獲取方法
本發明有關對半導體晶圓等基板的表面進行處理的基板處理裝置。
在半導體器件的製造程序中，廣泛使用對半導體晶圓等基板的表面進行研磨處理的研磨裝置。在這種研磨裝置中，晶圓以由被稱為頂環或研磨頭的基板保持裝置保持的狀態進行旋轉。在該狀態下，一邊使研磨台與研磨墊一起旋轉，一邊將晶圓的表面按壓於研磨墊的研磨面，在研磨液的存在下使晶圓的表面與研磨面滑動接觸，由此晶圓的表面被研磨。
在這樣的研磨裝置中，在研磨中的晶圓與研磨墊的研磨面之間的相對的按壓力在晶圓在整個面上不均勻的情況下，根據向晶圓的各部分施加的按壓力而產生研磨不足和過度研磨。因此，為了使對於晶圓的按壓力均勻化，在研磨頭的下部設有由彈性膜形成的多個壓力室，並對該多個壓力室的壓力進行反饋控制，由此對向研磨中的晶圓施加按壓力進行控制（例如，參照專利文獻1）。
此外，已知一種基板研磨裝置（參照專利文獻2），不僅對研磨頭的壓力室的壓力進行反饋控制，而且也對設於其周圍的保持環(retainer ring)內的壓力室的壓力進行反饋控制，由此進行更精密的膜厚分布的控制。
現有技術文獻
專利文獻1：日本特表2008-503356號公報
專利文獻2：日本特開2015-193068號公報
在對該多個壓力室的壓力進行反饋控制時，需要預先獲得基板研磨裝置的響應特性（每單位時間的研磨量的特性）。該響應特性根據晶圓的種類和研磨環境（漿料的種類、研磨頭的種類、研磨墊的種類等）這樣的研磨條件不同而變動，因此較佳的是在各種研磨條件下預先獲取響應特性。
某個研磨條件下的響應特性能夠如下地獲得。對構成基板研磨裝置的壓力室設定多個不同的壓力條件。在各個壓力條件下研磨晶圓，取出研磨後的晶圓並對其膜厚分布（與晶圓內的多個位置對應的膜厚分布）進行測定，由此獲取研磨前後的膜厚數據，從而算出研磨率。對此反復進行，由此獲取與各個壓力條件對應的研磨率。並且，對與獲得的全部壓力條件對應的研磨率的數據進行多元迴歸分析，由此能夠獲得響應特性。
在以往的方法中，當獲得某個研磨條件下的響應特性時，不僅需要研磨很多晶圓，而且也需要用於進行晶圓的研磨的時間。並且，為了獲得與多個研磨條件對應的響應特性，需要更多的晶圓和研磨時間。
此外，研磨中的晶圓會在基板研磨裝置的研磨頭內移動，所以透過研磨後的膜厚測定獲得的膜厚分布與研磨中的實際的膜厚分布之間產生誤差，無法獲得準確的響應特性。
發明要解決的技術問題
本發明鑒於上述而創作，其目的在於提供一種基板處理裝置，能夠透過簡便的方法，更準確地獲得晶圓等基板研磨的響應特性。
用於解決問題的手段
本發明的一個實施方式為基板處理裝置，透過將基板按壓於研磨墊而進行基板的研磨，該基板處理裝置具備：研磨頭，該研磨頭形成用於按壓基板的多個壓力室；壓力控制部，該壓力控制部用於對多個壓力室內的壓力進行個別的控制，從而進行壓力反饋控制；膜厚測定部，該膜厚測定部對研磨中的基板的膜厚分布進行測定；存儲部，該存儲部存儲壓力室中的多個設定壓力的資訊；及響應特性獲取部，在基板的研磨中每當滿足規定條件時，所述響應特性獲取部變更設定壓力並測定對於基板的研磨率，基於得到的多個研磨率，獲取基板研磨對於壓力室的壓力反饋的響應特性。
在上述基板處理裝置中，較佳的是，在經過一定時間的情況下或基板的研磨量達到一定量的情況下變更設定壓力。另外，較佳的是，作為多個設定壓力，由基準壓力條件及多個設定壓力條件所構成，基準壓力條件由各壓力室的基準值構成，多個設定壓力條件是僅使一個壓力室的壓力值從該基準壓力條件變化而得到的。此外，較佳的是，透過對一塊基板以多個設定壓力依次進行基板研磨，從而測定所述多個研磨率。
在上述基板處理裝置中，在獲取了基準率之後，基於基準率，對以多個設定壓力依次進行基板研磨而得到的研磨率進行標準化，由此修正研磨率，所述基準率表示表示基於基準壓力條件的研磨率的時間變化。由此，能夠盡可能減少研磨率的時間變化的影響。
發明效果
根據本發明，在基板研磨中每當滿足規定條件時，變更設定壓力並測定對於基板的研磨率，基於得到的多個研磨率來獲取基板研磨對於壓力室的壓力反饋的響應特性，因此能夠透過簡便的方法更準確地得到基板研磨的響應特性。
以下，參照圖式來對本發明的一實施方式的基板處理裝置進行說明。另外，對於同一或相當的構成要素，標記同一符號而省略重複的說明。
圖1是表示基板處理裝置的整體結構的俯視圖。基板處理裝置10被劃分為裝載/卸載部12、研磨部13、清洗部14，它們設於矩形狀的外殼11的內部。另外，基板處理裝置10具有進行基板搬運、研磨、清洗等處理的動作控制的控制裝置15。
裝載/卸載部12具備：多個前裝載部20、行走機構21及兩台搬運機器人22。在前裝載部20載置有存儲許多基板（基板）的基板卡匣。搬運機器人22在上下具備兩個手，透過在行走機構21上移動，而進行從前裝載部20內的基板卡匣取出基板W並向研磨部13輸送，並使從清洗部14送出的處理後的基板返回基板卡匣的動作。
研磨部13是進行基板的研磨（平坦化處理）的區域，設有多個研磨單元13A～13D，沿著基板處理裝置的長度方向排列。各個研磨單元具備：頂環，該頂環用於將研磨臺上的基板W，一邊按壓於研磨墊一邊進行研磨；研磨液供給噴嘴，該研磨液供給噴嘴向研磨墊供給研磨液和修整液；修整器，該修整器進行研磨墊的研磨面的修整；及噴霧器，該噴霧器將液體與氣體的混合流體或霧狀的液體向研磨面噴射而沖洗殘留於研磨面的研磨屑和研磨顆粒。
在研磨部13與清洗部14之間，作為搬運基板W的搬運機構而設有第一、第二線性傳送裝置16、17。第一線性傳送裝置16在從裝載/卸載部12接收基板W的第一位置、在研磨單元13A、13B之間進行基板W的轉交的第二、第三位置、用於向第二線性傳送裝置17轉交基板W的第四位置之間移動自如。
第二線性傳送裝置17在用於從第一線性傳送裝置16接收基板W的第五位置、在研磨單元13C、13D之間轉交基板W的第六、第七位置之間移動自如。在上述傳送裝置16、17之間設有用於向清洗部14輸送基板W的擺動傳送裝置23。
清洗部14具備：第一基板清洗裝置30、第二基板清洗裝置31、基板乾燥裝置32、用於在這些裝置之間進行基板的轉交的搬運機器人33、34。透過研磨單元實施研磨處理後的基板W透過第一基板清洗裝置30被清洗（一次清洗），接下來透過第二基板清洗裝置31被進一步清洗（精清洗）。清洗後的基板被從第二基板清洗裝置31搬入基板乾燥裝置32而實施旋轉乾燥。乾燥後的基板W返回裝載/卸載部12。
圖2是概略性地表示研磨單元的結構的立體圖。研磨單元40具備：頂環（基板保持裝置）41，該頂環（基板保持裝置）41保持晶圓（基板）W並使其旋轉；研磨台43，該研磨台43支承研磨墊42；及研磨液供給噴嘴45，該研磨液供給噴嘴45向研磨墊42供給漿料（研磨液）。另外，在研磨墊42的下部設有圖3所示的膜厚測定器50。
頂環41被支承為能夠透過頂環旋轉軸47而進行旋轉，此外構成為能夠在其下表面透過真空吸附保持晶圓W。另外，研磨台43能夠透過未圖示的電動機而以台軸43a為中心進行旋轉。頂環41和研磨台43向箭頭所示的方向旋轉，在該狀態下頂環41將晶圓W按壓於研磨墊42的上側的研磨面42a。在從研磨液供給噴嘴45向研磨墊42上供給的研磨液的存在下，晶圓W係與研磨墊42滑動接觸而被研磨。
圖3是表示膜厚測定器50的結構的剖視圖。頂環旋轉軸47經由傳動帶等連結單元48而與研磨頭電動機49連結，頂環旋轉軸47構成為能夠旋轉。透過該頂環旋轉軸47的旋轉，頂環41向箭頭所示的方向旋轉。
膜厚測定器50具備光傳感器51和處理部52，膜厚測定器50之動作係由控制裝置15集中地控制。光傳感器51構成為向晶圓W的表面照射光，接收來自晶圓W的反射光，對該反射光按照波長進行分解。光傳感器51具備：投光部53，該投光部53向晶圓W的被研磨面照射光；作為受光部的光纖54，該光纖54接收從晶圓W返回的反射光；及分光器55，該分光器55對來自晶圓W的反射光按照波長進行分解，在規定的波長範圍內測定反射光的強度。
在研磨台43上形成有在其上表面形成開口的第一孔60A及第二孔60B。在研磨墊11中，在與這些孔60A、60B對應的位置形成有通孔61。孔60A、60B與通孔61連通，通孔61在研磨面42a形成開口。第一孔60A經由液體供給路63及旋轉接頭（未圖示）而連結於液體供給源65，第二孔60B連結於液體排出路64。
投光部53具備：光源57，該光源57發出多波長的光；及光纖58，該光纖58與光源57連接。光纖58是將由光源57發出的光引導至晶圓W的表面的光傳送部。光纖58、54的前端位於第一孔60A內，位於晶圓W的被研磨面附近。光纖58、54的各前端配置為朝向保持於頂環41的晶圓W。每當研磨台13旋轉時，向晶圓W的多個區域照射光。較佳的是，光纖58、54的各前端配置為通過保持於頂環41的晶圓W的中心。
在晶圓W的研磨中，從液體供給源65經由液體供給路63而向第一孔60A供給作為透明的液體的水（較佳的是純水），填滿晶圓W的下表面與光纖58、54的前端之間的空間。來自液體供給源65的水進一步流入第二孔60B，經由液體排出路64而排出。研磨液與水一起排出，由此，可確保光路。在液體供給路63上設有與研磨台43的旋轉同步地工作的閥（未圖示）。該閥以在晶圓不位於通孔61的上方時阻止水的流動或減少水的流量的方式動作。
兩根光纖58、54相互並排地配置，各自的前端相對於晶圓W的表面垂直地配置，光纖58向晶圓W的表面垂直地照射光。
在晶圓W的研磨中，從投光部51向晶圓W照射光，透過光纖（受光部）54接收來自晶圓W的反射光。分光器55在規定的波長範圍中測定各波長下的反射光的強度，將得到的光強度數據發送給處理部52。該光強度數據是反映了晶圓W的膜厚的光學信號，由反射光的強度及對應的波長構成。
如圖4所示，頂環41具備：頭主體70，該頭主體70固定於頂環旋轉軸47的下端；保持環71，該保持環71支承晶圓W的側緣；及柔軟的彈性膜72，該彈性膜72將晶圓W按壓於研磨墊42的研磨面。保持環71配置為包圍晶圓W，並連結於頭主體70。彈性膜72以覆蓋頭主體70的下表面的方式安裝於頭主體70。
頭主體70由例如工程塑料（例如PEEK）等樹脂形成，彈性膜72由例如三元乙丙橡膠（EPDM）、聚氨酯橡膠、矽橡膠等強度及耐久性優秀的橡膠材料形成。
構成頂環41的頂環主體70及保持環71構成為透過頂環旋轉軸47的旋轉而一體地旋轉。
保持環71配置為包圍頂環主體70及彈性膜72。該保持環71是與研磨墊42的研磨面42a接觸、由環狀的樹脂材料構成的部件，配置為包圍保持於頂環主體70的晶圓W的外周緣，支承晶圓W的外周緣以避免研磨中的晶圓W從頂環41飛出。
保持環71的上表面連結有未圖示的環狀的保持環按壓機構，對保持環71的上表面整體賦予均勻的向下的負荷。由此，將保持環71的下表面按壓於研磨墊42的研磨面42a。
彈性膜72設有呈同心狀地配置的多個（在圖4中為四個）環狀的周壁72a、72b、72c、72d。透過該多個周壁72a～72d而在彈性膜72的上表面與頭主體70的下表面之間形成有位於中央的圓形狀的第一壓力室D1、環狀的第二、第三及第四壓力室D2、D3、D4。
在頭主體70內分別形成有與中央的第一壓力室D1連通的流路G1及與第二～第四壓力室連通的流路G2～G4。這些流路G1～G4分別經由流體管線而與流體供給源74連接。在流體管線上設置有開閉閥V1～V4和未圖示的壓力控制器。
在保持環71的正上方形成有保持器(retainer)室D5，保持器室D5經由形成在頭主體70內的流路G5，和設置有開閉閥V5及未圖示的壓力控制器的流體管線，而與流體供給源74連接。設置於流體管線的壓力控制器具有對從流體供給源74分別向壓力室D1～D4及保持器室D5供給的壓力流體的壓力進行調整的壓力調整功能。壓力控制器及開閉閥V1～V5的工作係由控制裝置15控制。
圖5表示控制裝置15的結構的一例。控制裝置15具備：研磨控制部80、膜厚測定部81、響應特性獲取部82及存儲部83，集中地控制研磨單元40的動作。另外，控制裝置15的結構不限於圖5所示的結構，也具備控制基板處理裝置10的其他要素（例如裝載/卸載部12或清洗部14）的動作的結構，這是不言而喻的。
研磨控制部80控制構成研磨單元40的頂環41、研磨台43等的動作，以對保持於頂環41的晶圓W進行研磨處理。膜厚測定部81透過控制膜厚測定器50的動作，而即時地測定研磨中的晶圓W的膜厚分布。存儲部83除了存儲有用於控制基板處理裝置10的動作的程式以外，還存儲有後述的設定壓力等設定數據。用於控制基板處理裝置10的動作的程式可以預先安裝於構成控制裝置15的電腦，或者可以存儲於CD-ROM、DVD-ROM等存儲媒體，此外也可以經由網際網路而安裝於控制裝置15。
在膜厚測定部81中，作為推定晶圓W的膜厚的演算法，能夠使用例如參考頻譜（Fitting Error：擬合誤差）演算法或FFT（Fast Fourier Transform：快速傅立葉轉換）演算法。
在參考頻譜演算法中，預先準備多個頻譜組，該多個頻譜組包含與不同的膜厚對應的多個參考頻譜。選擇一頻譜組，該頻譜組包含形狀與來自處理部52的頻譜信號（反射率頻譜）最接近的參考頻譜。並且，在晶圓研磨中生成用於測定膜厚的測定頻譜，從所選擇的頻譜組之中選擇形狀最接近的參考頻譜，將與該參考頻譜對應的膜厚推定為研磨中的晶圓的膜厚。
在FFT演算法中，對來自處理部52的頻譜信號（反射率頻譜）進行FFT（快速傅立葉轉換）而提取出頻率成分和其強度，使用規定的關係式（是表示被研磨層的厚度的函數，根據實際測量結果等求出）來將得到的頻率成分轉換為被研磨層的厚度。由此，生成表示被研磨層的厚度與頻率成分的強度之間的關係的頻率頻譜。在與由頻率成分轉換得到的被研磨層的厚度對應的頻譜的峰值強度超過閾值的情況下，將與該峰值強度對應的頻率成分（被研磨層的厚度）推定為研磨中的晶圓的膜厚。
也可以與上述方法一起或者代替上述方法，透過渦電流（Resistance Eddy Current Monitor：電阻渦電流監視器）方式測定晶圓W的膜厚。在該方法中，在具備導電性膜(conductive film)的晶圓附近配置傳感器線圈，供給一定頻率的交流電流而使渦電流形成於導電性膜，計測從該傳感器線圈的兩端子觀察的包含導電性膜在內的阻抗。將計測出的阻抗分離成電阻成分、電抗成分、以及相位及振幅並輸出，透過檢測其變化來推定導電性膜的厚度。
響應特性獲取部82獲取用於進行晶圓W的研磨膜厚控制（壓力反饋控制）的研磨單元40的響應特性（使各壓力室的負荷變化時的研磨率）。具體而言，一邊變更各壓力室D1～D5的壓力一邊進行晶圓W的研磨，在膜厚測定部81中獲取晶圓W的膜厚分布後，算出研磨率，並進行後述的多元迴歸分析，由此獲取研磨單元40的響應特性。
圖6表示用於獲取響應特性的各壓力室的設定壓力（壓力條件），規定為按照每個壓力條件而各壓力室的設定壓力不同。在壓力條件1下，規定為各壓力室D1～D5的設定壓力成為A1P～A5P（基準壓力）。在壓力條件2下，規定為壓力室D1中的設定壓力成為A1P＊0.9（壓力條件1下的設定壓力（基準壓力）的90%）。另外，在壓力條件3下，規定為壓力室D1中的設定壓力為A1P＊1.1（基準壓力的110%）。
相同地，在壓力條件4下，規定為壓力室D2中的設定壓力為A2P＊0.9（基準壓力的90%），在壓力條件5下，規定為壓力室D2中的設定壓力為A2P＊1.1（基準壓力的110%）。以下相同地，以僅使壓力室D3、D4及D5中的壓力變化的方式規定壓力條件。在圖6的例子中，規定了第1～M個的壓力條件。
另外，圖6的例子是規定壓力條件的一例，本發明不限於該設定條件（將一個壓力室的設定壓力規定為基準值的90%與110%的例子），也可以如例如85%、90%、95%那樣以5%為增量使設定壓力變化多次。或者，也可以使多個壓力室中的設定壓力從基準值變化的方式規定壓力條件。
另外，在本實施方式中，以具備五個壓力室的情況為例進行了說明，但壓力室的數量不限定於此，能夠適當增減。另外，在本實施方式中，包含保持環的壓力室在內地規定設定壓力，但也可以僅在除了保持環以外的壓力室中設定壓力條件。
響應特性獲取部82按照例如圖7所示的流程圖獲取響應特性。首先，使用未圖示的外部的膜厚測定器測定測試研磨前的晶圓W的膜厚（S11）。接著，在步驟S11中將進行了膜厚測定的晶圓W安設於研磨單元40（S12），在研磨控制部80中設定為各壓力室D1～D5的壓力成為設定壓力1（條件1）所規定的壓力（即，各壓力室的壓力為基準值A1P～A5P）（S13）。
接著，響應性能獲取部82設定對研磨中的設定壓力進行切換的時機(timing)（切換條件）（S14）。作為切換設定壓力的時機，例如能夠在根據由膜厚測定器50測定出的晶圓W的膜厚而求出的晶圓W的研磨量（在步驟S11中測定出的與初始膜厚之間的差量）達到了設定值（例如，按照每幾nm規定的設定值）的情況下，切換設定壓力。或者，也可以在從研磨開始起的晶圓W的研磨時間達到了設定值（例如，按照每幾秒規定的設定值）的情況下，切換設定壓力。
然後，響應特性獲取部82將表示設定壓力的編號的變量i設定為1（S15），開始進行晶圓W的研磨（S16）。每過一定時間透過膜厚測定部81測定研磨中的晶圓W的膜厚分布（徑向上的膜厚分布），其結果存儲於存儲部83（S17）。判定是否滿足上述切換設定壓力的切換條件（晶圓W的研磨量或者研磨時間）的判定（S18），在滿足的情況下移向步驟S19，在不滿足的情況下，再次返回步驟S17而進行膜厚分布的測定，其結果存儲於存儲部83。
在步驟S18中，在滿足了切換條件的情況下，判定變量i是否達到了最大值（M）（S19）。在變量i小於最大值的情況下，響應特性獲取部82對變量i加1後（S20），設定下一個壓力條件（S21）。並且，以重新設定的壓力繼續進行晶圓W的研磨，並且以變更後的設定壓力進行膜厚分布的測定（S17）。
另一方面，在變量i達到了最大值M的情況下，進行了基於全部設定壓力的膜厚分布的測定，終止晶圓W的測試研磨（S22）。並且，響應特性獲取部82根據保存於存儲部83的每個壓力條件下的膜厚分布來算出研磨率（實際研磨率），並對其結果進行多元迴歸分析，由此算出研磨單元40的響應特性（S23）。
基於多元迴歸分析的響應特性能夠透過例如如下的方法獲取。將每個壓力條件下的實際研磨率設為R.RDOE，如下所述地定義研磨率的預測計算式R.Ri。
R. Ri = b0 + b1＊AP1i + b2＊AP2i + b3＊AP3i
+ b4＊AP4i + b5＊AP5i
在此，b是響應係數，AP是各壓力室中的設定壓力。
在響應特性獲取部82中，算出響應係數b0～b5的組合，在此組合時，使下式所示的研磨率的實測值R.RDOE與預測計算式之間的殘差（下式）成為最小。
【數學式1】
算出的響應係數b0～b5的數據存儲於存儲部83，由此，終止響應特性的測定（S24）。所獲取的響應係數b0～b5的數據在晶圓W的研磨中進行壓力室D1～D5的反饋控制時被適當讀出。
這樣，在本實施例的基板研磨裝置中，在獲取壓力反饋控制中的基板研磨的響應特性時，能夠透過一次的測試研磨來獲取。因此，不需要針對每個設定壓力準備測試用的晶圓，所以能夠簡便且低成本地獲取響應特性。
另外，在本實施例的基板研磨裝置中，透過對研磨中的晶圓W即時地進行膜厚測定來獲取響應特性，因此與使用外部的膜厚測定器對測試研磨後的晶圓測定膜厚的以往的方法相比，能夠去除伴隨著研磨中的晶圓的位置偏差產生的膜厚分布的偏差引起的影響，能夠得到更準確的響應特性。
在上述實施方式中，以使壓力室中的設定壓力固定的情況下的研磨率是恒定的為前提，在實際的裝置中，即便使設定壓力固定，研磨率也不一定是恒定的，由於晶圓的膜厚的變化等原因，如例如圖8所示那樣，研磨率根據研磨時間而變動。因此，在獲取響應特性時，希望盡可能減少研磨率的時間變化的影響。
因此，按照以作為基準的設定壓力（與圖6中的設定條件1對應的基準壓力）研磨後的晶圓的研磨率進行標準化，從而能夠減少研磨率的時間變化的影響。即，以基準壓力對晶圓（基準晶圓）進行研磨，將其研磨率的時間變化設為B（t）時，基準晶圓的全部時刻下的研磨率的平均值Ave＿B係由下式表示。
【數學式2】
並且，在將以壓力條件i（i是1至M之間的數）研磨後的測定對象晶圓的時刻t下的研磨率（按照圖7的流程圖研磨晶圓而得到的每個壓力條件下的研磨率）設為Xi（t）時，標準化後的研磨率Xi＿Norm（t）係由下式表示。
Xi＿Norm（t）=Ave＿B＊（Xi（t）/B（t））
響應特性獲取部82使用透過上式算出（透過基準晶圓標準化後）的研磨率Xi＿Norm（t）進行多元迴歸分析，由此算出響應特性，並存儲於存儲部83。由此，能夠盡可能減少研磨率的時間變化的影響。
上述實施方式係以本發明所屬技術領域中具有通常知識者能夠實施本發明為目的而記載。上述實施方式的各種的變形例只要是本領域技術人員就能夠進行，本發明的技術思想也能夠適用於其他實施方式。本發明不限定於記載的實施方式，應當依照申請專利範圍定義的技術思想在最寬廣的範圍對本發明進行解釋。
10‧‧‧基板處理裝置
15‧‧‧控制裝置
40‧‧‧研磨單元
41‧‧‧頂環
42‧‧‧研磨墊
50‧‧‧膜厚測定器
80‧‧‧研磨控制部
81‧‧‧膜厚測定部
82‧‧‧響應特性獲取部
83‧‧‧存儲部
D1～D5‧‧‧壓力室
W‧‧‧晶圓
圖1是概略性地表示本發明的一實施方式的基板處理裝置的結構的俯視圖。
圖2是概略性地表示基板研磨單元的一實施方式的立體圖。
圖3是表示膜厚測定器的結構的說明圖。
圖4是表示局部地表示基板研磨單元的結構的側視圖。
圖5是表示控制裝置的結構的一例的說明圖。
圖6是表示各壓力室的設定條件的一例的說明圖。
圖7是表示獲取響應特性的處理順序的流程圖。
圖8是表示研磨率的時間變化的一例的說明圖。

Claims (11)

  1. 一種基板處理裝置，透過將基板按壓於研磨墊而進行所述基板的研磨，所述基板處理裝置的特徵在於，具備： 研磨頭，所述研磨頭形成用於按壓所述基板的多個壓力室； 壓力控制部，所述壓力控制部用於對所述多個壓力室內的壓力進行個別的控制，從而進行壓力反饋控制； 膜厚測定部，所述膜厚測定部對研磨中的所述基板的膜厚分布進行測定； 存儲部，所述存儲部存儲所述多個壓力室中的多個設定壓力的資訊；及 響應特性獲取部，在所述基板的研磨中每當滿足規定條件時，所述響應特性獲取部變更所述設定壓力並測定對於所述基板的研磨率，基於得到的多個研磨率，獲取基板研磨對於所述壓力室的壓力反饋的響應特性。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中，所述規定條件是經過一定時間或所述基板的研磨量達到一定量。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中，所述多個設定壓力由基準壓力條件及多個設定壓力條件所構成，所述基準壓力條件由各壓力室的基準值構成，所述多個設定壓力條件是僅使一個壓力室的壓力值從該基準壓力條件變化而得到的。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置，其中，所述響應特性獲取部透過對一塊基板以所述多個設定壓力依次進行基板研磨，從而測定所述多個研磨率。
  5. 根據申請專利範圍第3項所述的基板處理裝置，其中，所述響應特性獲取部在獲取了基準率之後，基於所述基準率，對以所述多個設定壓力依次進行基板研磨而得到的研磨率進行標準化，由此修正所述研磨率，所述基準率表示基於所述基準壓力條件的研磨率的時間變化。
  6. 一種電腦能夠讀取的非暫時性存儲媒體，其特徵在於，包含能夠執行的代碼，該代碼用於使透過將基板按壓於研磨墊而進行所述基板的研磨的基板處理裝置的電腦執行如下的內容： 對用於按壓所述基板的多個壓力室內的壓力進行個別的控制，從而進行壓力反饋控制； 測定研磨中的所述基板的膜厚分布； 存儲所述多個壓力室中的多個設定壓力的資訊； 在所述基板的研磨中每當滿足規定條件時，變更所述設定壓力並測定對於所述基板的研磨率；及 基於得到的多個研磨率，獲取基板研磨對於所述壓力室的壓力反饋的響應特性。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述的電腦能夠讀取的非暫時性存儲媒體，其中，所述規定條件是經過一定時間或所述基板的研磨量達到一定量。
  8. 根據申請專利範圍第6項所述的電腦能夠讀取的非暫時性存儲媒體，其中，所述多個設定壓力由基準壓力條件及多個設定壓力條件所構成，所述基準壓力條件由各壓力室的基準值構成，所述多個設定壓力條件是僅使一個壓力室的壓力值從該基準壓力條件變化而得到的。
  9. 根據申請專利範圍第6項所述的電腦能夠讀取的非暫時性存儲媒體，其中，透過對一塊基板以所述多個設定壓力依次進行基板研磨，從而測定所述多個研磨率。
  10. 根據申請專利範圍第8項所述的電腦能夠讀取的非暫時性存儲媒體，其中，在獲取了基準率之後，基於所述基準率，對以所述多個設定壓力依次進行基板研磨而得到的研磨率進行標準化，由此修正所述研磨率，所述基準率表示基於所述基準壓力條件的研磨率的時間變化。
  11. 一種基板研磨的響應特性的獲取方法，該方法獲取透過將基板按壓於研磨墊而進行所述基板的研磨的基板處理裝置中的基板研磨的響應特性，該方法的特徵在於，進行如下的程序： 對用於按壓所述基板的多個壓力室內的壓力進行個別的控制，從而進行壓力反饋控制； 測定研磨中的所述基板的膜厚分布； 存儲所述多個壓力室中的多個設定壓力的資訊； 在所述基板的研磨中每當滿足規定條件時，變更所述設定壓力並測定對於所述基板的研磨率，基於得到的多個研磨率，獲取基板研磨對於所述壓力室的壓力反饋的響應特性。
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