[发明专利]研磨垫的修整方法及装置

说明书

本发明提供一种能够通过在监控研磨垫的表面粗糙度，且控制研磨垫的温度的同时进行修饰，来高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度的修整方法及装置。在研磨垫(2)的修饰中，测定由算数平均粗糙度(Ra)、均方根粗糙度(Rq)、粗糙度曲线的最大低点深度(Rv)、粗糙度曲线的最大顶点高度(Rp)及最大高度粗糙度(Rz)这5个指标中至少1个指标所表示的研磨垫的表面粗糙度，对测出的表面粗糙度与预设的目标表面粗糙度进行比较，基于比较结果而对研磨垫(2)进行加热或冷却，由此调整研磨垫(2)的表面温度。

技术领域

本发明涉及一种调整用于研磨半导体晶片等基板的研磨垫表面粗糙度的研磨垫的修整方法及装置。

背景技术

近年来，伴随半导体组件的高聚集化、高密度化，电路配线更加微细化，且多层配线的层数也增加。要谋求电路微细化而且实现多层配线时，由于沿袭下侧层的表面凹凸而阶梯更大，因此随着配线层数增加，对薄膜形成中的阶梯形状的膜覆盖性(阶梯覆盖状态(Step Coverage))恶化。因此，为了进行多层配线，必须改善该阶梯覆盖状态，并以适当过程实施平坦化处理。另外，因为光刻法的微细化的同时焦点深度变浅，所以为了使半导体组件的表面凹凸阶梯缩小至焦点深度以下，需要对半导体组件表面实施平坦化处理。

因此，在半导体组件的制造工序中，半导体组件表面的平坦化技术更加重要。该平坦化技术中最重要的技术是化学性机械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。该化学性机械性研磨是使用研磨装置，将包含二氧化铈(CeO2)等磨料的研磨液供给至研磨垫，同时使半导体晶片等基板滑动接触于研磨垫来进行研磨的。

进行所述CMP处理的研磨装置具备：具有研磨垫的研磨台；及用于保持半导体晶片(基板)的被称为顶环(top ring)或研磨头等的基板保持装置。使用这种研磨装置进行由基板保持装置保持基板，同时将该基板以指定压力按压于研磨垫，而研磨基板上的绝缘膜及金属膜等。

进行基板研磨时，研磨垫表面会附着磨料及研磨屑，另外，因研磨垫的特性变化导致研磨性能老化。因而，随着反复研磨基板，研磨速度降低，另外，产生研磨不均。因此，为了再生老化的研磨垫的表面状态，而进行研磨垫的修饰(dressing)。

进行研磨垫修饰的修饰装置具备：可摆动的支臂；及固定于支臂前端的修饰器。修饰装置通过支臂使修饰器在研磨垫的半径方向上摆动且使修饰器以其轴心为中心而旋转，同时将修饰器按压到旋转的研磨台上的研磨垫，由此，除去附着于研磨垫的研磨液及研磨屑，并且进行研磨垫的平坦化及整形修饰。修饰器使用在接触于垫表面的面(修饰面)上电镀有金刚石磨料的器件等。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2003-151934号公报

(发明所要解决的问题)

以往,将指定温度(例如约20℃)的纯水(DIW：Deionized water)构成的修饰液以一定流量供给至研磨垫，同时分别使修饰器的旋转速度、负荷及摆动速度保持恒定而进行一定时间的修饰。在修饰中不进行研磨垫的温度管理，而且也未监控研磨垫的表面粗糙度。

研磨垫的表面通过修饰而粗糙，而其表面粗糙度与研磨率存在相关关系。另一方面，研磨垫的表面粗糙度除了以往的修饰条件以外，也因为研磨垫的温度而受到影响。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而作出的，目的在于提供一种能够通过监控研磨垫的表面粗糙度，且控制研磨垫的温度的同时进行修饰，来高效地完成用于获得最佳研磨率的研磨垫的表面粗糙度的修整方法及装置。

(用于解决问题的手段)