[发明专利]基板的研磨装置、研磨方法及记录介质

说明书

本发明的技术问题在于提供一种能够提高处理对象物的研磨处理面上的处理精度的研磨装置和研磨方法。提供一种对处理对象物进行研磨处理的方法。该方法具有：一边使尺寸比处理对象物的尺寸小的第一研磨垫与处理对象物接触、一边使处理对象物和第一研磨垫相对运动来进行第一研磨处理的步骤；在第一研磨处理之后、一边使尺寸比处理对象物的尺寸大的第二研磨垫与处理对象物接触、一边使处理对象物和第二研磨垫相对运动来进行第二研磨处理的步骤；以及在进行第一研磨处理之前对处理对象物的研磨处理面的状态进行检测的步骤。

技术领域

本发明涉及基板的研磨装置和研磨方法。

背景技术

近年来，为了对处理对象物(例如半导体晶圆等基板、或在基板的表面形成的各种膜)进行各种处理，使用了处理装置。作为处理装置的一个例子，可列举出用于进行处理对象物的研磨处理等的CMP(化学机械抛光，Chemical Mechanical Polishing)装置。

CMP装置具备用于进行处理对象物的研磨处理的研磨单元、用于进行处理对象物的清洗处理和干燥处理的清洗单元、以及向研磨单元交接处理对象物、并且接受由清洗单元进行了清洗处理和干燥处理后的处理对象物的加载/卸载单元等。另外，CMP装置具备在研磨单元、清洗单元、以及加载/卸载单元内进行处理对象物的输送的输送机构。CMP装置一边利用输送机构输送处理对象物一边依次进行研磨、清洗、以及干燥等各种处理。

现有技术文献

专利文献1：美国专利申请公开第2015/0352686号说明书

专利文献2：日本特开2009-194134号公报

近来的半导体器件的制造中的对各工序要求的精度已达到几nm级，CMP也不例外。为了满足该要求，可在CMP中进行研磨和清洗条件的最优化。不过，即使决定最佳条件，由构成要素的控制偏差、耗材的经时变化导致的研磨和清洗性能的变化不可避免。另外，作为处理对象的半导体晶圆自身也存在偏差，例如在CMP前存在形成于处理对象物的膜的膜厚的偏差、器件形状的偏差。这些偏差在CMP中和CMP后以残膜的偏差、不完全的高度差消除、进而在本来应该完全去除的膜的研磨中以膜残留这样的形式明显化。这样的偏差在晶圆面内以芯片间、横贯芯片间的形式产生，进而在晶圆间、批次间也产生。现状是通过以使这些偏差处于某一阈值以内的方式控制对研磨中的晶圆、研磨前的晶圆的研磨条件(例如在研磨时在晶圆面内形成的压力分布、晶圆保持台的转速、浆液)和清洗条件、和/或对超过了阈值的晶圆进行返工(再次研磨)来应对。

不过，由上述那样的研磨条件产生的对偏差的抑制效果主要在晶圆的半径方向上显现，因此，难以进行晶圆的周向上的偏差的调整。而且，由于CMP时的处理条件、利用CMP进行研磨的膜的下层的状态，也有时在晶圆面内产生局部的研磨量的分布的偏差。另外，关于CMP工序中的晶圆的半径方向上的研磨分布的控制，从近来的成品率提高的观点考虑，晶圆面内的器件区域扩大开来，更需要对研磨分布进行调整直到晶圆的边缘部为止。研磨压力分布、作为研磨材的浆液的流入的偏差的影响在晶圆的边缘部比在晶圆的中心附近大。研磨条件和清洗条件的控制、返工基本上由实施CMP的研磨单元来进行。在该情况下，研磨垫大体上与晶圆面进行整面接触，即使是局部接触的情况，从维持处理速度的观点考虑，也不得不使研磨垫与晶圆之间的接触面积较大。在这样的状况下，即使在例如晶圆面内的特定的区域产生了超过阈值的偏差，也在利用返工等对其进行修改之际，由于其接触面积的大小，就对不需要返工的部分也实施研磨。作为其结果，难以在本来所要求的阈值的范围进行修改。因而，要求提供一种针对可进行更小区域的研磨和清洗状态的控制的结构且针对晶圆面内的任意的位置实施处理条件的控制、返工这样的再处理的方法和装置。

发明内容

因此，本申请发明的技术问题在于提供一种能提高处理对象物的研磨处理面上的处理精度的研磨装置和研磨方法。