[发明专利]研磨方法及研磨装置

说明书

本发明提供一种能够获取膜厚的测定点的实际位置，并且能够将最佳的研磨压力施加到晶片等基板的研磨装置和研磨方法。在基板(W)的研磨过程中，基板检测传感器(8)以及膜厚传感器(7)一边横穿基板(W)的表面，一边基板检测传感器(8)以预先设定的周期生成基板检测信号，且膜厚传感器(7)在规定的测定点生成膜厚信号，根据基板检测信号的数量，计算出基板(W)的中心相对于研磨头(1)的中心的偏心角，并且基于偏心角修正规定的测定点的位置，基于规定的测定点的修正后的位置和膜厚信号，对研磨头(1)按压基板(W)的研磨压力进行控制。

技术领域

本发明涉及一种研磨晶片等基板的方法及装置，尤其涉及一种在基板的研磨过程中获取包括基板的中心部以及边缘部的基板的表面上的膜厚分布，并且基于获得的膜厚分布对施加于基板的研磨压力进行控制的方法及装置。

背景技术

近年来，半导体设备的微细化已经发展到布线宽度小于10nm的阶段，并且伴随于此关于膜厚也需要纳米级的严格的管理。用于研磨晶片的表面的研磨装置构成为在晶片的研磨过程中获取包括晶片的中心部以及边缘部的晶片的整个表面上的膜厚分布，并且基于获得的膜厚分布对施加到晶片的研磨压力进行控制。

图16是表示现有的研磨装置的示意图。研磨台101和研磨头102在相同的方向上旋转，并且浆料从浆料喷嘴105被供给到研磨台101上的研磨垫110上。通过研磨头102将晶片W按压于研磨垫110，以在浆料存在于晶片W与研磨垫110之间的状态下研磨晶片W的表面。研磨头102包括配置于晶片W的周围的挡环103，通过该挡环103可防止晶片W在研磨过程中从研磨头102脱落。

每当研磨台101旋转一周，配置在研磨台101内的膜厚传感器112一边横穿晶片W的表面，一边测定晶片W的膜厚。膜厚的测定值被反馈给控制部117，控制部117基于膜厚的测定值来确定最佳的研磨压力，研磨头102通过将确定了的研磨压力施加到晶片W而将晶片W按压于研磨垫110。通过这样的反馈控制，能够达成目标的膜厚轮廓。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-138442号公报

发明所要解决的课题

上述膜厚传感器112配置于每当研磨台101旋转一周都通过研磨头102的中心的位置。因此，膜厚的测定点分布在包括晶片W的中心以及边缘部的区域。在测定点分布在包括晶片W的中心以及边缘部的区域的这一假定的基础上，控制部117基于膜厚的测定值和膜厚的测定点的位置信息来确定该测定点的适当的研磨压力。

然而，如图17所示，挡环103的内径与晶片W的直径之间存在差异，在晶片W的研磨过程中，通过作用于晶片W与研磨垫110之间的摩擦力，晶片W的最外周被按压于挡环103的内周面103a。其结果是，晶片W的中心偏离研磨头102的中心，实际膜厚的测定点与上述假定基础上的测定点不同。

当测定点的位置信息不准确时，则不能在该测定点将最佳的研磨压力施加于晶片W。尤其是，在晶片W的边缘部，膜厚随着半径位置会较大地变化，必然最佳的研磨压力也会随着半径位置而改变。因此，但在实际的测定点与上述假定基础上的测定点之间存在位置偏差时，由控制部117所确定的研磨压力与最佳的研磨压力之间会产生差异，其结果是，有时无法获得作为目标的膜厚轮廓。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种研磨方法及研磨装置，能够获取膜厚的测定点的实际位置，并且能够将最佳的研磨压力施加到晶片等基板。

用于解决课题的手段