[发明专利]研磨装置

说明书

本发明提供一种通过调整研磨垫的表面温度可使研磨率提高，并且也可控制研磨的基板的研磨轮廓的研磨方法及研磨装置。将基板按压在研磨台上的研磨垫上来研磨基板的研磨方法具备：研磨垫(3)的表面温度调整工序，其是调整研磨垫(3)的表面温度的工序；及研磨工序，其是在调整后的表面温度下将基板按压在研磨垫(3)上来研磨基板；研磨垫(3)的表面温度调整工序，为调整基板接触的研磨垫(3)的一部分区域的表面温度，以使在研磨工序中，在研磨垫(3)的表面的径向上的温度轮廓的温度变化率在研磨垫径向保持一定。

本申请为下述申请的分案申请：

原申请的申请日：2014年08月26日

原申请的申请号：201410424687.1

原申请的发明名称：研磨方法及研磨垫的温度调整区域的决定方法

技术领域

本发明是关于一种使半导体晶片等基板滑动接触于研磨垫而研磨该基板的研磨方法及研磨装置，特别是关于调整研磨垫的表面温度同时研磨基板的研磨方法及研磨装置。

背景技术

近年来，随着半导体组件的高集成化、高密度化，电路的配线更加微细化，多层配线的层数也增加。为了实现电路微细化并实现多层配线，由于阶差沿着下侧层的表面凹凸而更大，因此，随着配线层数增加，形成薄膜时对阶差形状的膜被覆性(步阶覆盖率(StepCoverage))差。因此，为了形成多层配线，必须改善该步阶覆盖率，并以适当的过程进行平坦化处理。此外，因为光学光刻技术微细化并且焦点深度浅，所以需要以半导体组件表面的凹凸阶差在焦点深度以下的方式对半导体组件表面进行平坦化处理。

因此，半导体组件表面的平坦化技术在半导体组件的制造工序中很重要。该平坦化技术中最重要的技术为化学性机械研磨(CMP(Chemical Mechanical Polishing))。该化学性机械性研磨使用研磨装置，将含有二氧化硅(SiO₂)或二氧化铈(CeO₂)等研磨粒的研磨液(浆液)供给至研磨垫，并使半导体晶片等基板滑动接触于研磨垫来进行研磨。

CMP(化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing))装置在制造半导体组件时，使用于研磨基板表面的工序。CMP装置以顶环保持基板而使基板旋转，进一步在旋转的研磨台上的研磨垫上按压基板来研磨基板表面。研磨中，在研磨垫上供给研磨液(slurry：浆液)，基板的表面通过研磨液的化学性作用与研磨液中所含的研磨粒的机械性作用而平坦化。

基板的研磨率，除了基板对研磨垫的研磨负荷的外，还取决于研磨垫的表面温度。这是因为研磨液对基板的化学性作用取决于温度。因此，制造半导体组件时，为了提高基板的研磨率并进一步保持一定，将基板研磨中的研磨垫的表面温度保持在最佳值很重要。

因而，本案申请人过去曾在日本特开2012-176449号公报(专利文献1)中提出一种具备垫温度调整机构的研磨装置，该垫温度调整机构在接触于研磨垫表面的垫接触部件中供给温度调整后的液体，来调整研磨垫的表面温度。

专利文献1中提出的垫接触部件，重视研磨率提高，为了使研磨垫的表面温度更迅速上升至目标温度，在布局上尽量增大接触面积。即，垫接触部件在径向上从研磨垫的外周部延伸至研磨垫的中心附近，此外，垫接触部件的宽度，考虑研磨中研磨垫表面沿着径向的温度梯度，而在研磨垫的外周侧大，随着朝向研磨垫的中心而逐渐变小。因此，垫接触部件具有大概三角形的平面形状，且形成内部具有液体流路的板状体。

专利文献1：日本特开2012-176449号公报

发明所要解决的课题

本案申请人在反复进行使用专利文献1记载的垫接触部件使研磨垫升温，通过升温的研磨垫研磨基板的工序的过程中获得以下的见解。