[发明专利]基板的研磨装置和基板的处理系统

说明书

本发明提供基板的研磨装置和基板处理系统，能够降低单位加工痕迹形状相对于规定的形状的偏差。根据一个实施方式，提供对基板进行局部研磨的研磨装置，具有：与基板接触的加工面比基板小的研磨部件；将研磨部件向基板按压的按压机构；在与基板的表面平行的第一运动方向上对研磨部件施加运动的第一驱动机构；在与第一运动方向垂直且沿与基板的表面平行的方向具有成分的第二运动方向上对研磨部件施加运动的第二驱动机构；以及用于控制研磨装置的动作的控制装置，在研磨基板时，研磨部件构成为与基板接触的区域上的任意点在相同的第一运动方向上运动，控制装置构成为对第一驱动机构和第二驱动机构的动作进行控制以使用研磨部件对基板进行局部研磨。

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(例如半导体基板等基板、或者形成于基板的表面的各种膜)进行各种处理而使用处理装置。作为处理装置的一例，列举出用于进行处理对象物的研磨处理等的CMP(Chemical Mechanical Polishing：化学机械研磨)装置。

CMP装置具有：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、以及向研磨单元传递处理对象物并且接收由清洗单元进行清洗处理和干燥处理后的处理对象物的装载/卸载单元等。并且，CMP装置具有在研磨单元、清洗单元、以及装载/卸载单元内进行处理对象物的输送的输送机构。CMP装置一边通过输送机构输送处理对象物一边依次进行研磨、清洗和干燥的各种处理。

对于如今的半导体器件的制造中的各工序的要求精度已经达到几nm的级别，CMP也不是例外。为了满足该要求，在CMP中使研磨和清洗条件最优化。但是，即使决定最佳条件，也无法避免因结构要素的控制偏差、消耗材料的经时变化引起的研磨和清洗性能的变化。并且，作为处理对象的半导体基板自身也存在偏差，例如在CMP前存在形成于处理对象物的膜的膜厚、器件形状的偏差。这些偏差在CMP中和CMP后以残膜的偏差、不完全的台阶消除的形式显著化，此外在原本应该完全除去的膜的研磨中以膜残留的形式显著化。这样的偏差在基板面内以在芯片间、横穿芯片间的形式产生，此外在基板间、批次间也产生。现状是，以通过使这些偏差处于某阈值以内的方式控制针对研磨中的基板、研磨前的基板的研磨条件(例如在研磨时在基板面内施加的压力分布、基板保持台的转速、浆料)、和/或进行针对超过阈值的基板的再加工(再研磨)来应对。

但是，上述这样的研磨条件对于偏差的抑制效果主要表现在基板的半径方向上，因此很难调整基板在周向上的偏差。此外，由于CMP时的处理条件、通过CMP进行研磨的膜的下层的状态，从而有时也在基板面内产生局部的研磨量分布的偏差。并且，关于CMP工序中的基板的半径方向上的研磨分布的控制，从如今的成品率提高的观点出发，基板面内的器件区域扩大，更需要调整研磨分布直到基板的边缘部。与基板的中心附近相比，研磨压力分布、作为研磨材料的浆料的流入的偏差的影响在基板的边缘部较大。基本上通过实施CMP的研磨单元来进行研磨条件和清洗条件的控制、再加工。在该情况下，研磨垫与基板面几乎整面接触，在一部分接触的情况下，从处理速度的维持的观点出发，不得不采取较大的研磨垫与基板的接触面积。在这样的状况下，即使在例如基板面内的特定的区域内产生超过阈值的偏差，在利用再加工等来修正该偏差时，由于该接触面积的大小，而对于不需要再加工的部分也实施研磨。其结果为，很难在原本求出的阈值的范围中进行修正。因此，寻求提供能够进行更小区域的研磨和清洗状态的控制的结构并且提供可对基板面内的任意的位置实施处理条件的控制、再加工这样的再处理的方法和装置。