[发明专利]研磨装置、处理系统和研磨方法

说明书

本发明提供一种研磨装置、处理系统和研磨方法，该研磨装置包含：研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；研磨头，该研磨头用于保持基板；以及研磨液供给装置，该研磨液供给装置用于向研磨垫与基板之间供给研磨液，研磨装置通过在研磨液的存在下使研磨垫与基板接触并相互旋转运动，从而进行基板的研磨，研磨液供给装置具有多个研磨液供给口，该多个研磨液供给口在相对于基板配置在研磨垫的旋转上游侧的状态下，在与研磨垫的旋转方向交叉的方向上排列，研磨液供给装置以从多个研磨液供给口供给的研磨液成为规定的流量分布的方式供给研磨液。

技术领域

本发明涉及一种研磨装置、处理系统和研磨方法。

背景技术

在半导体器件的制造工序中，半导体器件表面的平坦化技术变得越来越重要。作为平坦化技术，公知有化学机械研磨(CMP(chemical Mechanical Polishing))。关于该化学机械研磨，使用研磨装置，一边向研磨垫供给包含二氧化硅(SiO₂)和/或二氧化铈(CeO₂)等磨粒的研磨液(浆料)一边使半导体晶片等基板与研磨垫滑动接触而进行研磨。

进行CMP工序的研磨装置具备：用于支承研磨垫的研磨台、用于保持基板等对象物的研磨头以及用于向研磨垫与基板之间供给研磨液的研磨液供给装置。该研磨装置从研磨液供给装置向研磨垫供给研磨液，以规定的压力将基板向研磨垫的表面(研磨面)按压，使研磨台和研磨头旋转，由此将基板的表面研磨为平坦。

在专利文献1中公开了一种研磨液供给装置，包含：向研磨垫的中心部供给研磨液的第一喷嘴以及向研磨垫的周边部供给研磨液的第二喷嘴。该研磨液供给装置构成为，与研磨液的化学性质等对应地，切换来自第一喷嘴的研磨液的供给和来自第二喷嘴的研磨液的供给。

进行CMP工序的研磨装置具备：支承研磨垫的研磨台、用于保持基板的称为顶环或者研磨头等的基板保持机构。该研磨装置从研磨液供给喷嘴向研磨垫供给研磨液，以规定的压力将基板向研磨垫的表面(研磨面)按压。此时，通过使研磨台和基板保持机构旋转而使基板与研磨面滑动接触，从而将基板的表面研磨成平坦且镜面。

这里，CMP装置所使用的研磨液价格高，使用完的研磨液的处理也需要成本，因此，为了削减CMP装置的运转成本和半导体器件的制造成本，要求削减研磨液的使用量。另外，要求抑制或防止使用完的研磨液和副生成物对基板的品质和/或研磨率带来的影响。

作为本课题的解决对策之一，在研磨装置中，经由载置在研磨垫上的垫状或者箱状的研磨液供给装置或者调整机构而将研磨液供给到研磨垫上(例如，专利文献2至6)。在这些研磨液供给装置或者调整机构中，将擦拭器、包围形状的罐、喷射器向研磨垫按压，而调整研磨液的流动。具体而言，在专利文献2中记载有如下的结构，从研磨剂供给机构供给到研磨面上的研磨剂通过作为擦拭器发挥功能的调整机构无遗漏地延伸而供给到基板。在专利文献3中记载有如下的结构，使借助离心力从研磨台的中心扩展而朝向研磨台外的研磨液超过长方体容器的一方的侧壁而流入，从另一方的侧壁中的研磨面中心侧供给到基板。

在专利文献4中记载有如下的结构，将没有底的包围的形状的罐载置于研磨面，从罐的壁与研磨面之间供给研磨液，并且通过按压轴将罐向研磨面按压。另外，像专利文献5中记载的那样，使擦拭器刮片与研磨面接触，从擦拭器刮片与研磨面之间将研磨液供给到基板保持位置。在该结构中，为了调整擦拭器刮片对研磨面的按压力，利用致动器按压擦拭器刮片。

在专利文献6所记载的装置中，记载有如下的结构，通过在内部具备锤的垫状的喷射器(供给装置)而将研磨液供给到研磨面上。该垫状的供给装置通过与研磨台外的支承构造连接的杆而支承在研磨面上，利用自重而向研磨面按压，并且从底面与研磨面之间的间隙将研磨液朝向基板保持位置供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第7086933号

专利文献2：日本特开平10-217114号