[發明專利]基板的研磨裝置和基板的處理系統

在審

• 申請號: 201810151773.8
• 申請日: 2018-02-14
• 公開（公告）號: CN108453618A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 安田穗積;小畠嚴貴;高橋信行;作川卓;高田暢行
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: B24B37/07
• 分類號: B24B37/07;B24B37/20;B24B37/005;B24B37/34
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 張麗穎

本發明提供基板的研磨裝置和基板處理系統，能夠降低單位加工痕跡形狀相對于規定的形狀的偏差。根據一個實施方式，提供對基板進行局部研磨的研磨裝置，具有：與基板接觸的加工面比基板小的研磨部件；將研磨部件向基板按壓的按壓機構；在與基板的表面平行的第一運動方向上對研磨部件施加運動的第一驅動機構；在與第一運動方向垂直且沿與基板的表面平行的方向具有成分的第二運動方向上對研磨部件施加運動的第二驅動機構；以及用于控制研磨裝置的動作的控制裝置，在研磨基板時，研磨部件構成為與基板接觸的區域上的任意點在相同的第一運動方向上運動，控制裝置構成為對第一驅動機構和第二驅動機構的動作進行控制以使用研磨部件對基板進行局部研磨。

技術領域

本發明涉及基板的研磨裝置和研磨方法。

背景技術

近年來，為了對處理對象物(例如半導體基板等基板、或者形成于基板的表面的各種膜)進行各種處理而使用處理裝置。作為處理裝置的一例，列舉出用于進行處理對象物的研磨處理等的CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)裝置。

CMP裝置具有：用于進行處理對象物的研磨處理的研磨單元、用于進行處理對象物的清洗處理和干燥處理的清洗單元、以及向研磨單元傳遞處理對象物并且接收由清洗單元進行清洗處理和干燥處理后的處理對象物的裝載/卸載單元等。并且，CMP裝置具有在研磨單元、清洗單元、以及裝載/卸載單元內進行處理對象物的輸送的輸送機構。CMP裝置一邊通過輸送機構輸送處理對象物一邊依次進行研磨、清洗和干燥的各種處理。

對于如今的半導體器件的制造中的各工序的要求精度已經達到幾nm的級別，CMP也不是例外。為了滿足該要求，在CMP中使研磨和清洗條件最優化。但是，即使決定最佳條件，也無法避免因結構要素的控制偏差、消耗材料的經時變化引起的研磨和清洗性能的變化。并且，作為處理對象的半導體基板自身也存在偏差，例如在CMP前存在形成于處理對象物的膜的膜厚、器件形狀的偏差。這些偏差在CMP中和CMP后以殘膜的偏差、不完全的臺階消除的形式顯著化，此外在原本應該完全除去的膜的研磨中以膜殘留的形式顯著化。這樣的偏差在基板面內以在芯片間、橫穿芯片間的形式產生，此外在基板間、批次間也產生。現狀是，以通過使這些偏差處于某閾值以內的方式控制針對研磨中的基板、研磨前的基板的研磨條件(例如在研磨時在基板面內施加的壓力分布、基板保持臺的轉速、漿料)、和/或進行針對超過閾值的基板的再加工(再研磨)來應對。

但是，上述這樣的研磨條件對于偏差的抑制效果主要表現在基板的半徑方向上，因此很難調整基板在周向上的偏差。此外，由于CMP時的處理條件、通過CMP進行研磨的膜的下層的狀態，從而有時也在基板面內產生局部的研磨量分布的偏差。并且，關于CMP工序中的基板的半徑方向上的研磨分布的控制，從如今的成品率提高的觀點出發，基板面內的器件區域擴大，更需要調整研磨分布直到基板的邊緣部。與基板的中心附近相比，研磨壓力分布、作為研磨材料的漿料的流入的偏差的影響在基板的邊緣部較大。基本上通過實施CMP的研磨單元來進行研磨條件和清洗條件的控制、再加工。在該情況下，研磨墊與基板面幾乎整面接觸，在一部分接觸的情況下，從處理速度的維持的觀點出發，不得不采取較大的研磨墊與基板的接觸面積。在這樣的狀況下，即使在例如基板面內的特定的區域內產生超過閾值的偏差，在利用再加工等來修正該偏差時，由于該接觸面積的大小，而對于不需要再加工的部分也實施研磨。其結果為，很難在原本求出的閾值的范圍中進行修正。因此，尋求提供能夠進行更小區域的研磨和清洗狀態的控制的結構并且提供可對基板面內的任意的位置實施處理條件的控制、再加工這樣的再處理的方法和裝置。