[发明专利]研磨装置、研磨垫及研磨信息管理系统

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种用于对硅晶圆等半导体晶圆进行研磨的研磨装置、使用于该研磨装置的研磨垫及研磨信息管理系统。

背景技术

近年来，在半导体制造领域里，随着半导体装置的高集成化，半导体晶圆的平坦化技术成为不可欠缺的技术。该平坦化技术的代表例为CMP（Chemical Mechanical Polishing：化学机械研磨）技术。

在CMP方式的研磨装置中，将保持有晶圆的上定盘设置于安装了研磨垫的下定盘上，在将晶圆与研磨垫加压的状态下，一边在其间供应研磨浆，一边使晶圆与研磨垫相对滑动，藉此来进行研磨（例如参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2008－49448号公报。

发明内容

然而，可以说上述研磨装置中的CMP研磨工序是不稳定的工序，即由于装置的各结构元件之间的相互作用，研磨中的状况（具体而言，被研磨物的温度、压力、旋转次数等状态）会发生变化。

例如，在晶圆的研磨中，由于研磨垫与研磨浆中的研磨粒与被研磨物即晶圆之间的摩擦热、及研磨浆的化学反应所引起的发热等，晶圆整体的温度会上升，且晶圆的温度分布会变得不均匀。

在研磨工序中，对如上所述的状况进行监控，藉此对研磨后的被研磨物的状态进行预测，并调整研磨装置的动作条件使之符合其研磨目的，据此，需要确保研磨的再现性。

然而，为了在研磨动作中监控被研磨物的温度等状况，需要在研磨装置中附加设置相对应的检测器，不仅装置结构复杂化，而且成本提高。

其中，为了检测被研磨物的温度，尝试在研磨垫中埋设温度传感器（例如上述专利文献1）。若使用此研磨垫，虽可更直接地检测被研磨物的温度，但为了取出温度传感器的检测信号，需要设置如滑环（slip ring）那样的机构，装置的结构仍复杂化。

根据以上现有情况，本发明的课题在于不必在研磨装置中重新添加复杂的结构，就能取出用于表示研磨中状况的信息。

其次，当调整研磨装置的动作条件时，实际上，除了（a）用于表示上述研磨动作中的状况的信息之外，还需要（b）研磨垫的原料树脂、加工温度、物理性质等制造履历（材料履历）、与（c）研磨装置中，研磨动作时所设定的旋转次数和加压力等动作条件的信息。

其中，上述（b）制造履历，例如可通过访问制造物的数据库来取得，此外，上述（c）动作条件的信息可从研磨装置中取得，但由于为调整研磨装置中的动作条件而所需的上述（a）、（b）、（c）信息要从各种信息源中取得，因此作业费时，调整研磨装置的动作条件并确保再现性并不容易。

因此，本发明的另一课题在于能够对为调整研磨装置的动作条件而所需的信息进行统一管理，以便容易地调整动作条件及确保研磨的再现性。

本发明的第一方面着眼于研磨垫用以达成上述课题，其特征在于，设置有：传感器；存储器，用以存储藉由所述传感器而获得的检测信息；电源部；以及通信器，与外部非接触地进行通信。

将上述结构的研磨垫安装在研磨装置的所需部位并进行研磨，藉此研磨动作中的温度等状况藉由传感器被检测出来，并且该检测信息被保存于存储器，藉由通信器被发送到外部。若在外部配置与上述通信器相对应的通信部，则可通过该通信部，实时获得用于表示研磨中状况的信息。

所述通信器只要是能够以电波方式、电磁感应方式等非接触地进行通信的元件即可。

在上述结构的研磨垫中，优选包括埋入于该研磨垫的信息存储模块，在所述信息存储模块中，设置有所述存储器、所述电源部及所述通信器。

如上所述，存储器、通信器及电源部被模块化，藉此除了被埋设的传感器之外的结构元件都集中于一个部位，从而提高了传感器配置的自由度。

此外，在上述结构的研磨垫中，包括至少一个种类的所述传感器，将温度、压力及旋转次数中的至少任意一个作为检测对象。另外，传感器的检测对象并不限定于上述，亦可为用于检测摩擦或磨损量的传感器。

进而，在上述研磨垫中，优选所述存储器除了存储有该研磨垫被安装于研磨装置并在其研磨动作中藉由所述传感器而获得的检测信息之外，还存储有该研磨垫的制造履历与所述研磨装置的动作条件。

在上述数据中，制造履历可在例如研磨垫的制造出货阶段事先保存于存储器。此外，研磨装置的动作条件可在研磨垫被设置于研磨装置时，从外部传送来，并通过通信器保存于存储器。

若如上述那样保存信息，则调整研磨装置的动作条件所需的信息被全部汇总存储于研磨垫的存储器中，通过对存储器的存储内容进行确认，不仅能够容易地调整动作条件，还能够容易地对发生研磨不良那样的情况进行分析。