[发明专利]研磨装置及研磨部件的修整方法

说明书

本发明为研磨装置及研磨部件的修整方法，修整器能够在沿着摆动方向而设定于研磨部件上的多个扫描区域中调整摆动速度，具备以下步骤：在沿着修整器的摆动方向预先设定于研磨部件上的多个监控区域中测定研磨部件的表面高度；创建由监控区域、扫描区域和修整模型定义的修整模型矩阵；使用修整模型和各扫描区域中的摆动速度或停留时间来计算高度轮廓预测值；根据与研磨部件的高度轮廓的目标值的差值来设定评价指标；以及根据评价指标来设定修整器的各扫描区域中的摆动速度，使用于确定高度轮廓的目标值或评价指标的参数中的至少一方自动地变化。

相关申请的交叉参考

本申请要求于2018年12月21日提交的日本优先权专利申请JP 2018-240102和于2018年12月26日提交的JP 2018-243656的权益，其全部内容通过引用方式结合于此。

技术领域

本发明涉及对晶片等基板进行研磨的研磨部件的修整方法及研磨装置。

背景技术

随着半导体器件的高集成化的进行，电路的布线微细化，所集成的器件的尺寸也正在被进一步微细化。因此，需要如下的工序：对在表面形成有例如金属等的膜的晶片进行研磨而使晶片的表面平坦化。作为该平坦化法之一，有利用化学机械研磨(CMP)装置进行的研磨。化学机械研磨装置具有：研磨部件(研磨布、研磨垫等)、以及对晶片等研磨对象物进行保持的保持部(顶环、研磨头、卡盘等)。并且，将研磨对象物的表面(被研磨面)按压于研磨部件的表面，一边向研磨部件与研磨对象物之间供给研磨液(磨液、药液、浆料、纯水等)，一边使研磨部件与研磨对象物相对运动，由此将研磨对象物的表面研磨平坦。

作为这样的化学机械研磨装置所使用的研磨部件的材料，一般使用发泡树脂或无纺布。在研磨部件的表面形成有细微的凹凸，该细微的凹凸作为容屑槽有效地起到防止堵塞和减小研磨阻力的作用。但是，若用研磨部件持续对研磨对象物进行研磨，研磨部件表面的细微的凹凸就会被破坏，引起研磨速率的下降。因此，要用电镀有金刚石颗粒等许多磨粒的修整器来进行研磨部件表面的修整(整形)，在研磨部件表面再形成细微的凹凸。

作为研磨部件的修整方法，例如一边使要旋转的修整器移动(以圆弧状、直线状进行往复运动、摆动)，一边将修整面按压于正在旋转的研磨部件上来进行修整。在修整研磨部件时，虽然是微量的，但研磨部件的表面被磨削。因此，若不适当地进行修整，就会有下述不良情况：在研磨部件的表面产生不适当的波纹，在被研磨面内研磨速率产生波动。研磨速率的波动成为研磨不良的原因，因此必须适当地进行修整以使得研磨部件的表面不产生不适当的波纹。即，通过在研磨部件的适当的旋转速度、修整器的适当的旋转速度、适当的修整载荷、修整器的适当的移动速度这样的适当的修整条件下进行修整，从而避免了研磨速率的波动。

另外，在专利文献1(日本特开2014-161944号公报)所记载的研磨装置中，沿着修整器的摆动方向而设定多个摆动区间，并且计算当前轮廓(日文：プロファイル)与目标轮廓的差值，所述当前轮廓是根据研磨部件的表面高度的各摆动区间中的测定值而得到的，并对修整器在各摆动区间中的移动速度进行修正以消除该差值。

然而，即使利用上述专利文献所记载的修正方法，例如在与目标轮廓的差值较大的情况下，修整器移动速度的各摆动区间中的变动量变大，修整器移动速度不稳定，其结果是，有时也无法获得所期望的研磨部件的轮廓。

研磨部件的高度(厚度)通常伴随着对晶片W的研磨处理而以一定比例逐渐减少。然而，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，有时因研磨部件含有水分而溶胀从而导致研磨部件的高度增加。与此相反，在晶片W的处理暂时未进行的情况下，有时研磨部件收缩从而导致研磨部件的高度大幅减少。

虽然研磨部件的溶胀量、收缩量根据研磨部件的种类、装置的使用状态而变动，但若研磨部件的高度因溶胀、收缩而不连续地变动，则就不能算出切割速率进而修整器的移动速度，或者计算值有成为异常值的可能性。在那样的情况下，会对研磨装置的性能造成影响。

发明内容