[发明专利]修整装置及具有它的化学机械研磨装置、用于它的修整器盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种对用于研磨半导体晶片等被研磨物的研磨垫进行修整的修整装置及具有该修整装置的化学机械研磨装置、用于该修整装置的修整器盘。

背景技术

近年来，半导体元件的细微化及复杂化不断发展，在半导体元件的制造工序中以纳米单位要求半导体晶片等的基板表面的平坦化。为了实现这种要求，对于半导体晶片等的表面的平坦化，使用例如化学机械研磨装置(以下称为CMP(Chemical Mechanical Polishing)装置)。

CMP装置例如如图16所示，具有：上表面具有研磨垫10的研磨台11；以及对半导体晶片等基板进行保持的顶环12。通过使研磨垫10、顶环12分别向箭头方向旋转，一边将研磨液供给到研磨垫10上一边将保持在顶环12内的基板以规定压力按压到研磨垫10上，从而可研磨基板表面。研磨液可使用例如将二氧化硅等微粒子作为磨料颗粒而悬浊在碱溶液中制成的研磨液。由此，基板表面不仅由研磨垫进行研磨，而且利用研磨液的碱所产生的化学研磨作用和磨料颗粒所产生的机械研磨作用而被平坦化。

在这种CMP装置中，随着反复进行基板研磨，研磨垫10就变得平滑，且因为附着磨料颗粒和研磨屑而使研磨性能下降。因此，为了恢复研磨性能，必须进行修整(整形)。为了对研磨垫10进行修整，CMP装置有时具有修整装置13。

修整装置13例如具有可旋转的保持部14；以及安装在保持部上的修整器盘。修整器盘的底面作为修整面，电镀有金刚石粒子等。通过使修整面旋转并在研磨垫上摩擦，从而可对研磨垫10进行修整并去除附着在研磨垫10上的磨料颗粒和研磨屑等。

作为以往的修整器盘，如下专利文献1示出了一种修正盘(相当于修整器盘)：其基体件的表面电镀有圆环状的金刚石粒子，可充分刮出研磨屑。

作为以往的修整装置，如下专利文献2示出了这样一种修整装置：具有球面轴承和弹簧机构，球面轴承可将修整部件(相当于修整器盘)相对修整器驱动轴倾动，弹簧机构产生与修整部件的倾动相抗衡的力，不使研磨垫产生不均匀磨损。

另外，如下专利文献3示出了这样一种方法：在研磨面的修正中，反复进行研磨面的高度的测定和测定点的位置的算出，生成研磨面内的高度分布，对研磨垫的研磨面进行监视。

专利文献1：日本专利特开2001-121417号公报

专利文献2：日本专利特开2010-172996号公报

专利文献3：日本专利特开2012-250309号公报

如上述专利文献1～3等所示，为了实现半导体元件的细微化和复杂化，而利用各种方法来获得研磨垫的平坦化。

但是，在以往的修整装置中，例如，如图17(专利文献2中的图4)所示，用固定螺丝或圆杆状的销等固定件16将保持部14和修整器盘15连接起来，保持部14的旋转扭矩传递到修整器盘15。

如此，当用固定螺丝或圆杆状的销等固定件16向修整器盘15传递旋转扭矩，则有时在固定件16附近局部产生应力集中，修整器盘15的旋转产生微妙摇晃，不能保持水平旋转。因此，与研磨垫10的接触状况产生微小变化，有时对研磨垫10的修整产生影响。

发明内容

发明所要解决的课题

为此，本发明提出了一种修整装置及具有该修整装置的CMP装置、用于该修整装置的修整器盘，可改善修整器盘旋转的摇晃。

用于解决课题的手段

本发明的一形态是一种修整装置，对研磨垫进行修整，其中，具有：保持部，该保持部能够与可旋转且可上下移动的修整器驱动轴连接；修整器盘，该修整器盘能够安装在保持部上，具有与研磨垫摩擦的修整面；扭矩传递部，该扭矩传递部形成在保持部及修整器盘上，呈向盘半径方向延伸的凹凸状，且当将修整器盘安装在保持部上时该扭矩传递部嵌合；以及平坦面状的接触面，该接触面形成为扭矩传递部的周围的一个面，当传递修整器驱动轴的扭矩时进行平面接触。

作为本发明的较佳形态，扭矩传递部的修整器盘侧可形成为凹槽状，扭矩传递部的保持部侧可形成为凸条状，另外，在俯视盘时，可相对于修整器盘的旋转中心而点对称地至少形成一对扭矩传递部。

作为本发明的较佳形态，在俯视盘时，接触面可形成在通过修整器盘的旋转中心的直线上，或者，接触面可相对于通过修整器盘的旋转中心的直线形成为13°以下。

作为本发明的较佳形态，可在保持部的外周设有向下方突出的周壁部，且在该周壁部的内侧形成能够收纳修整器盘的盘收纳部。