研磨裝置所使用的研磨部件的外形調(diào)整方法以及研磨裝置制造方法
【專利摘要】一種研磨部件的外形調(diào)整方法，分別在沿砂輪修整器(5)的擺動方向預(yù)先設(shè)定在研磨部件(10)上的多個擺動區(qū)間(Z1～Z5)對研磨部件(10)的表面高度進行測量，計算目前外形與研磨部件(10)的目標(biāo)外形的差值，所述目前外形根據(jù)表面高度的測量值而得，對多個擺動區(qū)間(Z1～Z5)的輪修整工具(5)的移動速度進行補正以消除該差值。采用本發(fā)明，能實現(xiàn)作為目標(biāo)的研磨部件的外形。
【專利說明】研磨裝置所使用的研磨部件的外形調(diào)整方法以及研磨裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種對晶片等基板進行研磨的研磨裝置所使用的研磨部件的外形調(diào)整方法。
[0002]另外，本發(fā)明涉及一種用于對基板進行研磨的研磨裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來，隨著半導(dǎo)體器件的高集成化的發(fā)展，電路的配線也細微化，所集成的器件尺寸也更細微化。因此，需要下述工序:對表面形成有例如金屬等膜的晶片進行研磨，并使晶片的表面平坦化。作為該平坦化方法之一，有利用化學(xué)機械研磨(CMP)裝置進行的研磨。化學(xué)機械研磨裝置具有:研磨部件(研磨布、研磨墊等)、以及對晶片等研磨對象物進行保持的保持部(頂環(huán)、研磨頭和夾頭等)。并且，將研磨對象物的表面(被研磨面)按壓到研磨部件的表面，在研磨部件與研磨對象物之間一邊供給研磨液(磨液、藥液、漿料和純水等)，一邊使研磨部件與研磨對象物相對運動，由此將研磨對象物的表面研磨成平坦。采用化學(xué)機械研磨裝置進行的研磨，能利用化學(xué)研磨作用和機械研磨作用進行更良好的研磨。
[0004]作為這樣的化學(xué)機械研磨裝置所使用的研磨部件的材料，一般使用發(fā)泡樹脂或無紡布。在研磨部件的表面形成有細微的凹凸，該細微的凹凸作為氣孔有效地起到防止堵塞和減小研磨阻力的作用。但是，若用研磨部件持續(xù)對研磨對象物進行研磨，研磨部件表面的細微的凹凸就會被破壞，造成研磨速率的下降。因此，要用電鍍有金剛石粒子等許多磨粒的砂輪修整器對研磨部件表面進行修整(銼加工)，在研磨部件表面再形成細微的凹凸。
[0005]作為研磨部件的修整方法，有如下的方法:使用與研磨部件在研磨中所使用的區(qū)域相同或比其大的砂輪修整器(大徑砂輪修整器)的方法；或使用比研磨部件在研磨中所使用的區(qū)域小的砂輪修整器(小徑砂輪修整器)的方法。在使用大徑砂輪修整器的場合，例如固定砂輪修整器的位置并一邊使砂輪修整器旋轉(zhuǎn)，一邊將電鍍有磨粒的修整面按壓在旋轉(zhuǎn)的研磨部件上從而進行修整。在使用小徑砂輪修整器的場合，例如一邊使旋轉(zhuǎn)的砂輪修整器移動(圓弧狀或直線狀地往復(fù)運動、擺動)，一邊將修整面按壓在旋轉(zhuǎn)的研磨部件上從而進行修整。然而在如此使研磨部件旋轉(zhuǎn)地進行修整的場合，研磨部件的整個表面中用于研磨的區(qū)域?qū)嶋H上是以研磨部件的旋轉(zhuǎn)中心為中心的圓環(huán)形區(qū)域。
[0006]在對研磨部件進行修整時，雖然是微量的，但研磨部件的表面被磨削。因此，若不適當(dāng)進行修整就會有下述不良情況:在研磨部件的表面產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)牟y，在被研磨面內(nèi)研磨速率產(chǎn)生波動。研磨速率的波動是研磨不良的原因，故必須進行修整以使研磨部件的表面不產(chǎn)生不適當(dāng)?shù)牟y。即，通過在研磨部件的適當(dāng)轉(zhuǎn)速、砂輪修整器的適當(dāng)轉(zhuǎn)速、適當(dāng)修整載荷、在小徑砂輪修整器的場合砂輪修整器以適當(dāng)?shù)囊苿铀俣冗@種適當(dāng)?shù)男拚麠l件下進行修整，從而避免研磨速率的波動。
[0007]專利文獻1:日本專利特開2010-76049號公報
[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]專利文獻I公開了這樣的技術(shù):使砂輪修整器以每一砂輪修整器的擺動區(qū)間預(yù)先設(shè)定的速度擺動，由此使研磨部件的表面均勻。但是，在以往的這種修整方法中，有時無法獲得所需的研磨部件的外形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是為解決這種以往問題而做成的，其目的在于提供一種研磨部件的外形調(diào)整方法，能實現(xiàn)作為目標(biāo)的研磨部件的外形。
[0011]另外，本發(fā)明的目的在于提供一種研磨裝置，能實行那種研磨部件的外形調(diào)整方法。
[0012]用于解決課題的手段
[0013]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一技術(shù)方案是對基板的研磨裝置所使用的研磨部件的外形進行調(diào)整的方法，其特點是，使砂輪修整器在所述研磨部件上擺動而對該研磨部件進行修整，分別在多個擺動區(qū)間對所述研磨部件的表面高度進行測量，所述多個擺動區(qū)間沿所述砂輪修整器的擺動方向預(yù)先設(shè)定在所述研磨部件上，計算目前外形與所述研磨部件的目標(biāo)外形的差值，所述目前外形是根據(jù)所述表面高度的測量值而得到的，對所述多個擺動區(qū)間的所述砂輪修整器的移動速度進行補正以消除所述差值。
[0014]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，計算所述目前外形與所述目標(biāo)外形的差值的工序為下述工序:根據(jù)所述表面高度的測定值算出在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，并計算所述算出的切割速率與分別在所述多個擺動區(qū)間預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)切割速率的差值。
[0015]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為下述的工序:根據(jù)所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值而對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度進行補正。
[0016]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，計算所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值的工序為，計算作為所述算出的切割速率相對于所述目標(biāo)切割速率的比例的切割速率比的工序，對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度分別乘以所述切割速率比的工序。
[0017]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，還包含下述的工序:算出對所述砂輪修整器的移動速度進行補正后的所述研磨部件的修整時間，對所述補正后的移動速度乘以調(diào)整系數(shù)，所述調(diào)整系數(shù)用于消除對所述砂輪修整器的移動速度進行補正前的所述研磨部件的修整時間與所述補正后的修整時間的差值。
[0018]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，所述調(diào)整系數(shù)是所述補正后的修整時間相對于所述補正前的修整時間之比。
[0019]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，對由所述研磨部件研磨后的所述基板的膜厚度進行測量，根據(jù)剩余膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值，進一步對所述補正后的移動速度進行補正，所述剩余膜厚度分布是根據(jù)所述膜厚度的測量值而獲得的。
[0020]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，進一步對所述補正后的移動速度進行補正的工序為下述的工序:根據(jù)所述膜厚度的測量值，算出在沿所述基板的徑向排列的多個區(qū)域的所述基板的研磨速率，準(zhǔn)備對所述多個區(qū)域預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)研磨速率，算出在所述擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，所述擺動區(qū)間與所述多個區(qū)域?qū)?yīng)，根據(jù)所述研磨速率、所述目標(biāo)研磨速率及所述切割速率，計算補正系數(shù)，將所述補正系數(shù)乘以在所述擺動區(qū)間的所述補正后的移動速度。
[0021]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，獲得所述基板的初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布，根據(jù)所述初始膜厚度分布與所述目標(biāo)膜厚度分布的差值，算出目標(biāo)研磨量的分布，根據(jù)所述目標(biāo)研磨量的分布，進一步對所述補正后的移動速度進行補正。
[0022]本發(fā)明的另一技術(shù)方案是對基板進行研磨的研磨裝置，其特點是，研磨臺，所述研磨臺對研磨部件進行支承；頂環(huán)，所述頂環(huán)將基板按壓在所述研磨部件上；砂輪修整器，所述砂輪修整器通過在所述研磨部件上擺動而對該研磨部件進行修整；修整監(jiān)視裝置，所述修整監(jiān)視裝置對所述研磨部件的外形進行調(diào)整；以及表面高度測量機，所述表面高度測量機分別在多個擺動區(qū)間對所述研磨部件的表面高度進行測定，所述多個擺動區(qū)間沿所述砂輪修整器的擺動方向預(yù)先設(shè)定在所述研磨部件上所述修整監(jiān)視裝置計算目前外形與所述研磨部件的目標(biāo)外形的差值，所述目前外形是根據(jù)所述表面高度的測定值所得到的，所述修整監(jiān)視裝置對所述多個擺動區(qū)間的所述砂輪修整器的移動速度進行補正以消除所述差值。
[0023]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述目前外形與所述目標(biāo)外形的差值進行計算的工序為下述的工序:根據(jù)所述表面高度的測定值算出在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，并計算所述算出的切割速率與分別在所述多個擺動區(qū)間預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)切割速率的差值。
[0024]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:根據(jù)所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值，對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序。
[0025]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、計算所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值的工序為:計算作為所述算出的切割速率相對于所述目標(biāo)切割速率的比例的切割速率比的工序，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度分別乘以所述切割速率比的工序。
[0026]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，所述修整監(jiān)視裝置還進行下述的工序:算出對所述砂輪修整器的移動速度進行補正后的所述研磨部件的修整時間，對所述補正后的移動速度乘以調(diào)整系數(shù)，所述調(diào)整系數(shù)用于消除對所述砂輪修整器的移動速度進行補正前的所述研磨部件的修整時間與所述補正后的修整時間的差值。
[0027]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，所述調(diào)整系數(shù)是所述補正后的修整時間相對于所述補正前的修整時間之比。
[0028]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，所述研磨裝置還具有對由所述研磨部件研磨后的所述基板的膜厚度進行測量的膜厚度測量機，所述修整監(jiān)視裝置根據(jù)剩余膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值，進一步對所述補正后的移動速度進行補正，所述剩余膜厚度分布是根據(jù)所述膜厚度的測定值而獲得的。
[0029]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述補正后的移動速度進一步進行補正的工序為下述的工序:根據(jù)所述膜厚度的測量值，算出在沿所述基板的徑向排列的多個區(qū)域的所述基板的研磨速率，準(zhǔn)備對所述多個區(qū)域預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)研磨速率，算出在所述擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，所述擺動區(qū)間與所述多個區(qū)域?qū)?yīng)，根據(jù)所述研磨速率、所述目標(biāo)研磨速率及所述切割速率，計算補正系數(shù)，將所述補正系數(shù)乘以在所述擺動區(qū)間的所述補正后的移動速度。
[0030]本發(fā)明的較佳技術(shù)方案的特點是，所述修整監(jiān)視裝置獲得所述基板的初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布，根據(jù)所述初始膜厚度分布與所述目標(biāo)膜厚度分布的差值，算出目標(biāo)研磨量的分布，根據(jù)所述目標(biāo)研磨量的分布，進一步對所述補正后的移動速度進行補正。
[0031]發(fā)明的效果
[0032]采用本發(fā)明，根據(jù)由砂輪修整器修整的研磨部件的表面高度的測量值生成研磨部件的目前外形，根據(jù)目標(biāo)外形與該目前外形的差值而補正研磨部件上的砂輪修整器的移動速度。以這樣補正后的移動速度使砂輪修整器擺動，由此可高精度地實現(xiàn)目標(biāo)外形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是表示對晶片等基板進行研磨的研磨裝置的示意圖。
[0034]圖2是示意性地表示砂輪修整器及研磨墊的俯視圖。
[0035]圖3(a)至圖3(c)是分別表示修整面例子的示圖。
[0036]圖4是表示定義在研磨墊的研磨面上的擺動區(qū)間的示圖。
[0037]圖5是表示補正前的砂輪修整器移動速度分布與補正后的砂輪修整器移動速度分布的示圖。
[0038]圖6是表示具有離開研磨臺而設(shè)置的膜厚度測量機的研磨裝置的示圖。
[0039]圖7是表示具有研磨裝置及膜厚度測量機的基板處理裝置的示圖。
[0040]符號說明
[0041]I研磨單元
[0042]2修整單元
[0043]3 底座
[0044]4研磨液供給噴管
[0045]5砂輪修整器
[0046]8噴霧器
[0047]9研磨臺
[0048]10研磨墊
[0049]13電動機
[0050]15萬向接頭
[0051]16砂輪修整器軸
[0052]17砂輪修整器臂
[0053]18頂環(huán)旋轉(zhuǎn)軸
[0054]19氣缸
[0055]20頂環(huán)
[0056]31臺用旋轉(zhuǎn)式編碼器
[0057]32砂輪修整器用旋轉(zhuǎn)式編碼器
[0058]35墊粗糙度測量器[0059]40墊高度傳感器
[0060]41傳感器用目標(biāo)件
[0061]50膜厚度傳感器
[0062]55膜厚度測量器
[0063]56電動機
[0064]58支軸
[0065]60修整監(jiān)視裝置
[0066]61殼體
[0067]70裝載/卸載部
[0068]71前裝載部
[0069]72行進機構(gòu)
[0070]73輸送機械手 [0071]80研磨部
[0072]80A~80D研磨裝置
[0073]81第I線性傳送裝置
[0074]82第2線性傳送裝置
[0075]84升降器
[0076]86臨時放置臺
[0077]90清洗部
[0078]91第I輸送機械手
[0079]92一次清洗組件
[0080]93二次清洗組件
[0081]95干燥組件
[0082]96第2輸送機械手
【具體實施方式】
[0083]現(xiàn)參照說明書附圖來說明本發(fā)明的一實施方式。圖1是表示對晶片等基板進行研磨的研磨裝置的示意圖。如圖1所示，研磨裝置具有:對研磨墊(研磨部件)10進行保持的研磨臺9 ;用于研磨晶片W的研磨單元I ;將研磨液供給到研磨墊10上的研磨液供給噴管4 ；以及對用于研磨晶片W的研磨墊10進行修正(修整)的修整單元2。研磨單元I及修整單元2設(shè)置在底座3上。
[0084]研磨單元I具有與頂環(huán)旋轉(zhuǎn)軸18的下端連接的頂環(huán)(基板保持部)20。頂環(huán)20構(gòu)成為其下表面利用真空吸附而對晶片W進行保持。頂環(huán)旋轉(zhuǎn)軸18利用未圖示的電動機的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，頂環(huán)20及晶片W隨著該頂環(huán)旋轉(zhuǎn)軸18的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。頂環(huán)旋轉(zhuǎn)軸18利用未圖示的上下移動機構(gòu)(例如由伺服電動機及滾珠絲杠等構(gòu)成)而相對于研磨墊10進行上下移動。
[0085]研磨臺9與配置在其下方的電動機13連接。研磨臺9利用電動機13而繞其軸心旋轉(zhuǎn)。在研磨臺9的上表面貼附有研磨墊10，研磨墊10的上表面構(gòu)成對晶片W進行研磨的研磨面10a。[0086]如下地進行晶片W的研磨。分別使頂環(huán)20及研磨臺9旋轉(zhuǎn)，并將研磨液供給到研磨墊10上。在該狀態(tài)下，使保持有晶片W的頂環(huán)20下降，再利用設(shè)置在頂環(huán)20內(nèi)的由氣囊構(gòu)成的加壓機構(gòu)(未圖示)將晶片W按壓在研磨墊10的研磨面IOa上。晶片W與研磨墊10在存在有研磨液的情況下互相滑動接觸，由此晶片W的表面被研磨、被平坦化。
[0087]修整單元2具有:與研磨墊10的研磨面IOa接觸的砂輪修整器5 ;與砂輪修整器5連接的砂輪修整器軸16 ;設(shè)在砂輪修整器軸16上端的氣缸19 ;以及支承砂輪修整器軸16為旋轉(zhuǎn)自如的砂輪修整器臂17。砂輪修整器5的下表面固定有金剛石粒子等的磨粒。砂輪修整器5的下表面構(gòu)成對研磨墊10進行修整的修整面。
[0088]砂輪修整器軸16及砂輪修整器5相對于砂輪修整器臂17可上下移動。氣缸19是將對研磨墊10的修整載荷賦予砂輪修整器5的裝置。修整載荷可利用供給于氣缸19的空氣壓力進行調(diào)整。
[0089]砂輪修整器臂17由電動機56驅(qū)動，并構(gòu)成為以支軸58為中心進行擺動。砂輪修整器軸16通過設(shè)置在砂輪修整器臂17內(nèi)的未圖示的電動機而旋轉(zhuǎn)，通過該砂輪修整器軸16的旋轉(zhuǎn)，砂輪修整器5繞其軸心旋轉(zhuǎn)。氣缸19通過砂輪修整器軸16而以規(guī)定的載荷將砂輪修整器5按壓在研磨墊10的研磨面IOa上。
[0090]研磨墊10的研磨面IOa的修整如下進行。利用電動機13使研磨臺9及研磨墊10旋轉(zhuǎn)，從未圖示的修整液供給噴管將修整液(例如純水)供給到研磨墊10的研磨面IOa上。進一步，使砂輪修整器5繞其軸心旋轉(zhuǎn)。砂輪修整器5通過氣缸19被按壓在研磨面IOa上，使砂輪修整器5的下表面(修整面)與研磨面IOa滑動接觸。在該狀態(tài)下，使砂輪修整器臂17旋轉(zhuǎn)，使研磨墊10上的砂輪修整器5向研磨墊10的大致徑向擺動。研磨墊10被旋轉(zhuǎn)的砂輪修整器5磨削，由此，對研磨面IOa進行修整。
[0091]在砂輪修整器臂17上固定有測量研磨面IOa的高度的墊高度傳感器(表面高度測量機)40。另外，在砂輪修整器軸16上固定有與墊高度傳感器40相對的傳感器用目標(biāo)件41。傳感器用目標(biāo)件41與砂輪修整器軸16及砂輪修整器5 —體地上下移動，另一方面，墊高度傳感器40的上下方向的位置是固定的。墊高度傳感器40是位移傳感器，通過測量傳感器用目標(biāo)件41的位移，從而可間接地測量出研磨面IOa的高度(研磨墊10的厚度)。由于傳感器用目標(biāo)件41與砂輪修整器5連接，因此，墊高度傳感器40可在研磨墊10的修整中測量出研磨面IOa的高度。
[0092]墊高度傳感器40根據(jù)與研磨面IOa接觸的砂輪修整器5的上下方向的位置間接地測量研磨面10a。因此，砂輪修整器5下表面(修整面)所接觸的研磨面IOa的平均高度由墊高度傳感器40測量。作為墊高度傳感器40，可使用線性刻度式傳感器、激光式傳感器、超聲波傳感器或渦電流式傳感器等所有型式的傳感器。
[0093]墊高度傳感器40與修整監(jiān)視裝置60連接，墊高度傳感器40的輸出信號(即研磨面IOa的高度測定值)被輸入修整監(jiān)視裝置60。修整監(jiān)視裝置60具有這樣的功能:根據(jù)研磨面IOa的高度測量值獲得研磨墊10的外形(研磨面IOa的截面形狀)，進而判斷對研磨墊10的修整是否正確進行。
[0094]研磨裝置具有:對研磨臺9及研磨墊10的旋轉(zhuǎn)角度進行測量的臺用旋轉(zhuǎn)式編碼器
31;以及對砂輪修整器5的回旋角度進行測量的砂輪修整器用旋轉(zhuǎn)式編碼器32。這些臺用旋轉(zhuǎn)式編碼器31及砂輪修整器用旋轉(zhuǎn)式編碼器32是對角度的絕對值進行測量的絕對編碼器。這些旋轉(zhuǎn)式編碼器31、32與修整監(jiān)視裝置60連接，修整監(jiān)視裝置60可在通過墊高度傳感器40對研磨面IOa進行的高度測量時獲得研磨臺9及研磨墊10的旋轉(zhuǎn)角度進而獲得砂輪修整器5的回旋角度。
[0095]砂輪修整器5通過萬向接頭15與砂輪修整器軸16連接。砂輪修整器軸16與未圖示的電動機連接。砂輪修整器軸16旋轉(zhuǎn)自如地被砂輪修整器臂17支承砂輪修整器，砂輪修整器5通過該砂輪修整器臂17與研磨墊10接觸，并如圖2所示地在研磨墊10的徑向上擺動。萬向接頭15構(gòu)成為，允許砂輪修整器5傾動，且將砂輪修整器軸16的旋轉(zhuǎn)傳遞給砂輪修整器5。修整單元2由砂輪修整器5、萬向接頭15、砂輪修整器軸16、砂輪修整器臂17及未圖示的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)等構(gòu)成。利用模擬實驗求出砂輪修整器5的滑動距離的修整監(jiān)視裝置60與該修整單元2電連接。該修整監(jiān)視裝置60可使用專用或通用的計算機。
[0096]在砂輪修整器5的下表面固定有金剛石粒子等的磨粒。固定有該磨粒的部分構(gòu)成對研磨墊10的研磨面進行修整的修整面。圖3(a)至圖3(c)是分別表示修整面例子的示圖。在圖3(a)所示的例子中，在砂輪修整器5的整個下表面固定有磨粒，而形成圓形的修整面。在圖3(b)所示的例子中，在砂輪修整器5下表面的周緣部上固定有磨粒，而形成環(huán)狀的修整面。在圖3(c)所示的例子中，在繞砂輪修整器5中心大致等間隔排列的多個小徑圓形區(qū)域的表面固定有磨粒，而形成多個圓形的修整面。
[0097]當(dāng)對研磨墊10進行修整時，如圖1所示，使研磨墊10以規(guī)定的轉(zhuǎn)速向箭頭方向旋轉(zhuǎn)，利用未圖示的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)使砂輪修整器5以規(guī)定的轉(zhuǎn)速向箭頭方向旋轉(zhuǎn)。并且，在該狀態(tài)下，以規(guī)定的修整載荷將砂輪修整器5的修整面(配置有磨粒的面)按壓在研磨墊10上而對研磨墊10進行修整。另外，砂輪修整器5通過利用砂輪修整器臂17在研磨墊10上進行擺動，從而可對研磨墊10的研磨中所使用的區(qū)域(研磨區(qū)域即對晶片W等的研磨對象物進行研磨的區(qū)域)進行修整。
[0098]由于砂輪修整器5通過萬向接頭15而與砂輪修整器軸16連接，因此，即使砂輪修整器軸16相對于研磨墊10的表面稍許傾斜，砂輪修整器5的修整面也與研磨墊10適當(dāng)?shù)纸?。在研磨墊10的上方配置有對研磨墊10的表面粗糙度進行測量的墊粗糙度測量器35。作為該墊粗糙度測量器35，可采用光學(xué)式等公知的非接觸型的表面粗糙度測定器。墊粗糙度測量器35與修整監(jiān)視裝置60連接，研磨墊10的表面粗糙度的測量值被輸入修整監(jiān)視裝置60。
[0099]在研磨臺9內(nèi)配置有測量晶片W的膜厚度的膜厚度傳感器(膜厚度測量機)50。膜厚度測量機50朝向由頂環(huán)20保持的晶片W的表面而配置。膜厚度傳感器60是隨著研磨臺9的旋轉(zhuǎn)而橫穿晶片W的表面地移動，同時測量晶片W的膜厚度的膜厚度測量機。作為膜厚度傳感器50，可采用渦電流傳感器、光學(xué)式傳感器等非接觸型式的傳感器。膜厚度的測量值被輸入修整監(jiān)視裝置60。修整監(jiān)視裝置60根據(jù)膜厚度的測量值生成晶片W的膜厚度分布(沿晶片W徑向的膜厚度分布)。
[0100]接著，參照圖2來對砂輪修整器5的擺動進行說明。砂輪修整器臂17以J點為中心繞順時針及逆時針回旋規(guī)定角度。該J點的位置相當(dāng)于圖1所示的支軸58的中心位置。并且，通過砂輪修整器臂17的回旋，砂輪修整器5的旋轉(zhuǎn)中心在圓弧L所示的范圍內(nèi)在研磨墊10的徑向上擺動。
[0101]圖4是研磨墊10的研磨面IOa的放大圖。如圖4所示，砂輪修整器5的擺動范圍(擺動幅度L)分割成多個(圖4中為五個)擺動區(qū)間Z1、Z2、Z3、Z4和Z5。這些擺動區(qū)間Zl?Z5是在研磨面IOa上預(yù)先設(shè)定的假想?yún)^(qū)間，沿砂輪修整器5的擺動方向(即研磨墊10的大致徑向)排列。砂輪修整器5橫穿這些擺動區(qū)間Zl?Z5地移動，同時對研磨墊10進行修整。這些擺動區(qū)間Zl?Z5的長度可互相是相同的，或者也可是不相同的。
[0102]在研磨墊10上擺動時的砂輪修整器5的移動速度，分別預(yù)先設(shè)定在各個擺動區(qū)間Zl?Z5中。砂輪修整器5以預(yù)先設(shè)定的移動速度橫穿各個擺動區(qū)間Zl?Z5。砂輪修整器5的移動速度分布表示在各個擺動區(qū)間Zl?Z5中的砂輪修整器5的移動速度。
[0103]砂輪修整器5的移動速度是決定研磨墊10的切割速率概況的要素之一。研磨墊10的切割速率表示每單位時間研磨墊10被砂輪修整器5磨削的量(厚度)。通常，由于在Zl?Z5的各擺動區(qū)間被磨削的研磨墊10的厚度分別不同，因此，每擺動區(qū)間切割速率的數(shù)值也不同。但是，由于通常墊外形最好是扁平，因此，有時將每個擺動區(qū)間的切割速率之差調(diào)整得較小。這里，提高砂輪修整器5的移動速度，是指縮短砂輪修整器5在研磨墊10上的滯留時間，即降低研磨墊10的切割速率，降低砂輪修整器5的移動速度，就是指延長砂輪修整器5在研磨墊10上的滯留時間，即提高研磨墊10的切割速率。因此，通過提高某擺動區(qū)間的砂輪修整器5的移動速度，從而可降低該擺動區(qū)間的切割速率，通過降低某擺動區(qū)間的砂輪修整器5的移動速度，從而可提高該擺動區(qū)間的切割速率。在上述方法中，可調(diào)節(jié)研磨墊整體的切割速率概況。另外，本方法中所用的切割速率，是將某擺動區(qū)間被磨削后的研磨墊10的量除以“研磨墊整體的修整時間”的數(shù)值，而不是除以“各擺動區(qū)間的滯留時間”的數(shù)值。
[0104]修整監(jiān)視裝置60儲存有研磨墊10的目標(biāo)外形(下面稱為目標(biāo)墊外形)。目標(biāo)墊外形表示沿研磨墊10徑向的研磨面IOa的目標(biāo)高度分布。該目標(biāo)墊外形通過未圖示的輸入裝置被輸入修整監(jiān)視裝置60，并保存在其內(nèi)部的未圖示的存儲器中。修整監(jiān)視裝置60根據(jù)研磨面10的高度測量值生成研磨墊10的目前外形(下面稱為目前墊外形)，對目前的墊外形與目標(biāo)墊外形的差值進行計算，根據(jù)該差值而對擺動區(qū)間Zl?Z5的砂輪修整器5的移動速度進行補正。
[0105]算出每個擺動區(qū)間Zl?Z5的目前墊外形與目標(biāo)墊外形的差值。因此，根據(jù)每個擺動區(qū)間Zl?Z5所算出的差值來補正砂輪修整器5的移動速度。更具體地說，補正砂輪修整器5的移動速度以消除差值。例如，在所測量的墊高度比該時刻的目標(biāo)墊高度(目標(biāo)研磨面高度)高的擺動區(qū)間中，降低砂輪修整器5的移動速度，在所測量的墊高度比該時刻的目標(biāo)墊高度低的擺動區(qū)間中，提高砂輪修整器5的移動速度。各擺動區(qū)間的目標(biāo)墊高度從目標(biāo)墊外形中獲得。如此，根據(jù)目前墊外形與目標(biāo)墊外形的差值而補正砂輪修整器5的移動速度。
[0106]下面說明砂輪修整器5的移動速度補正的更具體的例子。在下面的例子中，作為目前墊外形與目標(biāo)墊外形的差值，而算出目前切割速率相對于目標(biāo)切割速率的比例。修整監(jiān)視裝置60根據(jù)表面高度的測量值分別算出在多個擺動區(qū)間Zl?Z5的研磨墊10的切割速率，分別計算多個擺動區(qū)間Zl?Z5所算出的切割速率相對于目標(biāo)切割速率的比例(下面稱為切割速率比)，并將所得到的切割速率比分別乘以在多個擺動區(qū)間Zl?Z5的砂輪修整器5的目前移動速度，由此對砂輪修整器5在研磨墊10上擺動時的移動速度進行補正。
[0107]例如，在擺動區(qū)間Zl的目標(biāo)切割速率是100[μπιΛ]，目前切割速率是90[μ m/h]的場合，擺動區(qū)間Zl的切割速率比就是0.9(=90/100)。因此，修整監(jiān)視裝置60通過將0.9乘以擺動區(qū)間Zl的目前移動速度，來對砂輪修整器5在擺動區(qū)間Zl的移動速度進行補正。若將0.9乘以目前移動速度，則砂輪修整器5的移動速度(擺動速度)變低。其結(jié)果，砂輪修整器5在擺動區(qū)間Zl的砂輪修整器滯留時間延長，切割速率上升。這樣，補正砂輪修整器5的移動速度。同樣地也在其它的擺動區(qū)間Z2?Z5中補正砂輪修整器5的移動速度，由此調(diào)整擺動范圍L內(nèi)的砂輪修整器5的移動速度分布。
[0108]分別在擺動區(qū)間Zl?Z5中預(yù)先設(shè)定上述目標(biāo)切割速率。例如，若欲形成扁平的研磨面10a，則目標(biāo)切割速率既可是所測量的切割速率在研磨面IOa整體上的平均值，或者也可從未圖示的輸入裝置預(yù)先輸入修整監(jiān)視裝置60。
[0109]圖5是表示補正前的砂輪修整器移動速度分布與補正后的砂輪修整器移動速度分布的示圖。在圖5中，左側(cè)的縱軸表示研磨墊10的切割速率，右側(cè)的縱軸表示砂輪修整器5的移動速度，橫軸表示研磨墊10的徑向距離。實線的圖形表示補正前的砂輪修整器移動速度，虛線的圖形表示補正后的砂輪修整器移動速度。
[0110]如圖5所示，若補正砂輪修整器5的移動速度，則修整時間整體會變化。這樣的修整時間的變化有可能會給晶片的研磨工序和輸送工序等其它工序帶來影響。因此，修整監(jiān)視裝置60將調(diào)整系數(shù)乘以在擺動區(qū)間Zl?Z5的已補正的移動速度，以使砂輪修整器5的移動速度的補正后的修整時間等于補正前的修整時間。例如，在補正前的修整時間是10秒，補正后的修整時間是13秒的場合，修整監(jiān)視裝置60就算出用于消除該3秒差值的(即將補正后的修整時間設(shè)作10秒用的)調(diào)整系數(shù)，將該調(diào)整系數(shù)分別乘以擺動區(qū)間Zl?Z5的補正后的移動速度。
[0111]上述調(diào)整系數(shù)是補正后的修整時間相對于補正前的修整時間之比(下面稱為修整時間比)。在上述例子中，由于補正前的修整時間是10秒，補正后的修整時間是13秒，故修整時間比是1.3秒。因此，修整時間比1.3乘以擺動區(qū)間Zl?Z5的補正后的移動速度。通過這樣采用了調(diào)整系數(shù)的修整時間的調(diào)整，就能將修整時間保持恒定而與砂輪修整器5的移動速度的補正無關(guān)。
[0112]研磨墊10的修整會影響晶片的研磨速率(也稱為去除速率)。更具體地說，在修整進行良好的墊區(qū)域，晶片的研磨速率高，在修整不足的墊區(qū)域，晶片的研磨速率低。根據(jù)所用的研磨劑的種類，有時也顯示相反的傾向?？傊?，研磨墊10的切割速率與晶片的研磨速率之間有相關(guān)關(guān)系。因此，通過調(diào)整研磨墊10的切割速率，從而可調(diào)整晶片的研磨速率。
[0113]修整監(jiān)視裝置60也可根據(jù)研磨后的晶片的膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值來進一步對砂輪修整器5的移動速度進行補正。下面舉具體例子進行說明。如圖1所示，研磨裝置具有膜厚度傳感器50。修整監(jiān)視裝置60與膜厚度傳感器50連接，根據(jù)膜厚度的測量值生成研磨后的晶片的膜厚度分布(即剩余膜厚度分布)，再算出每個晶片徑向的位置的研磨速率。
[0114]修整監(jiān)視裝置60中，儲存有沿晶片徑向排列的多個區(qū)域的目標(biāo)研磨速率。這些多個區(qū)域是預(yù)先定義在晶片的表面上的區(qū)域，例如，是晶片的中心區(qū)域、中間區(qū)域和外周區(qū)域。目標(biāo)研磨速率通過未圖示的輸入裝置而預(yù)先輸入修整監(jiān)視裝置60。修整監(jiān)視裝置60有時一邊確認實際的研磨速率一邊變更目標(biāo)研磨速率。
[0115]修整監(jiān)視裝置60是，根據(jù)在沿晶片的徑向排列的多個區(qū)域所算出的研磨速率R、上述多個區(qū)域預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)研磨速率R_tar以及與上述多個區(qū)域?qū)?yīng)的擺動區(qū)間的切割速率C來計算補正系數(shù)=1/(1_K*(R-R_tar)/C)，通過將該補正系數(shù)分別乘以上述擺動區(qū)間的砂輪修整器5的移動速度，從而進一步補正移動速度。用上述數(shù)學(xué)式分別算出擺動區(qū)間Zl?Z5的補正系數(shù)。這里，K是表示切割速率與研磨速率之間關(guān)系的系數(shù)，通過實驗預(yù)先求出。K既可是常數(shù)，或者也可是研磨速率R的函數(shù)。
[0116]晶片的中心區(qū)域的補正系數(shù)乘以擺動區(qū)間Z3中的砂輪修整器5的移動速度，所述擺動區(qū)間Z3與晶片的中心區(qū)域?qū)?yīng)，晶片的中間區(qū)域的補正系數(shù)乘以擺動區(qū)間Z2及Z4中的砂輪修整器5的移動速度，所述擺動區(qū)間Z2及TA與晶片的中間區(qū)域?qū)?yīng)，晶片的外周區(qū)域的補正系數(shù)乘以擺動區(qū)間Zl及Z5中的砂輪修整器5的移動速度，所述擺動區(qū)間Zl及Z5與晶片的外周區(qū)域?qū)?yīng)。與晶片的中心區(qū)域、中間區(qū)域和外周區(qū)域?qū)?yīng)的擺動區(qū)間，預(yù)先從擺動區(qū)間Zl?Z5中選擇。這樣，通過砂輪修整器5的移動速度來調(diào)整研磨墊10的切割速率，由此可控制晶片的研磨速率。
[0117]由于剩余膜厚度分布是在晶片被研磨后獲得的，因此，基于剩余膜厚度分布的砂輪修整器5的移動速度的補正被反映到下一晶片的研磨。砂輪修整器5在包含補正后的移動速度在內(nèi)的修整條件下對研磨墊10進行修整，由此墊外形接近于目標(biāo)墊外形。后續(xù)的晶片被接近于目標(biāo)墊外形的研磨墊10所研磨。
[0118]修整監(jiān)視裝置60也可根據(jù)晶片的初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值對砂輪修整器5的移動速度進行補正。在修整監(jiān)視裝置60中儲存有目標(biāo)膜厚度分布。該目標(biāo)膜厚度分布通過未圖示的輸入裝置而預(yù)先輸入修整監(jiān)視裝置60。修整監(jiān)視裝置60根據(jù)初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值算出目標(biāo)研磨量的分布。目標(biāo)研磨量是每個晶片區(qū)域的初始膜厚度與目標(biāo)膜厚度的差值，通過從初始膜厚度減去目標(biāo)膜厚度而求出。
[0119]修整監(jiān)視裝置60根據(jù)目標(biāo)研磨量的分布，來對上述補正后的砂輪修整器5的移動速度進行補正。具體來說，在與目標(biāo)研磨量多的晶片區(qū)域?qū)?yīng)的擺動區(qū)間，降低砂輪修整器5的移動速度，在與目標(biāo)研磨量少的晶片區(qū)域?qū)?yīng)的擺動區(qū)間，提高砂輪修整器5的移動速度。這樣，通過砂輪修整器5的移動速度來調(diào)整研磨墊10的切割速率，由此可控制晶片的研磨量分布。
[0120]初始膜厚度測量，是在晶片研磨前由膜厚度傳感器50之外的膜厚度測量機實行。圖6是表示具有離開研磨臺9而設(shè)置的膜厚度測量機55的研磨裝置的示圖。作為該膜厚度測量機55，可使用渦電流傳感器、光學(xué)式傳感器等非接觸式的膜厚度測量機。晶片先被搬入膜厚度測量機55，在此處測量沿晶片徑向的多個位置的初始膜厚度。初始膜厚度的測量值被輸入修整監(jiān)視裝置60，根據(jù)初始膜厚度的測量值生成初始膜厚度分布。然后，如上所述，修整監(jiān)視裝置60根據(jù)目標(biāo)研磨量的分布對上述補正后的砂輪修整器5的移動速度進行補正。
[0121]砂輪修整器5在包含補正后的移動速度在內(nèi)的修整條件下對研磨墊10進行修整，由此墊外形接近于目標(biāo)墊外形。晶片被未圖示的輸送機構(gòu)從膜厚度測量機55輸送到頂環(huán)20。晶片在研磨墊10上得到研磨，由此研磨外形接近于目標(biāo)研磨外形。研磨后的晶片的膜厚度既可由膜厚度傳感器50測量，或者也可由膜厚度測量機55測量。對初始膜厚度進行測量的膜厚度測量機既可設(shè)在研磨裝置內(nèi)，也可設(shè)在研磨裝置外。例如，也可以是將設(shè)在研磨工序前階段的處理裝置(例如成膜裝置)上的膜厚度測量機測量的信息輸入修整監(jiān)視裝置60。
[0122]接著，參照圖7來說明具有膜厚度測量機55及圖1所示的研磨裝置的基板處理裝置的詳細結(jié)構(gòu)?；逄幚硌b置是可對晶片進行研磨、清洗、干燥這一系列工序的裝置。如圖7所示，基板處理裝置具有大致矩形的殼體61，殼體61的內(nèi)部由隔板61a、61b劃分成裝載/卸載部70與研磨部80以及清洗部90。基板處理裝置具有對晶片處理動作進行控制的動作控制部100。修整監(jiān)視裝置60內(nèi)藏在動作控制部100中。
[0123]裝載/卸載部70具有放置晶片盒的前裝載部71，所述晶片盒貯存許多晶片(基板)。在該裝載/卸載部70上，沿前裝載部71并列地敷設(shè)有行進機構(gòu)72，在該行進機構(gòu)72上設(shè)置有能夠沿晶片盒的排列方向移動的輸送機械手(裝料器)73。輸送機械手73通過在行進機構(gòu)72上移動從而能夠?qū)Υ钶d在前裝載部71上的晶片盒進行存取。
[0124]研磨部80是對晶片進行研磨的區(qū)域，具有:第I研磨裝置80A、第2研磨裝置80B、第3研磨裝置80C和第4研磨裝置80D。第I研磨裝置80A具有:第I研磨臺9A，所述第I研磨臺9A安裝有具有研磨面的研磨墊10 ;第I頂環(huán)20A，所述第I頂環(huán)20A用于對晶片進行保持且將晶片按壓到研磨臺9A的研磨墊10上而進行研磨；第I研磨液供給噴管4A，所述第I研磨液供給噴管4A用于將研磨液(例如漿料)或修整液(純水)供給到研磨墊10 ；第I修整單元2A，所述第I修整單元2A用于對研磨墊10的研磨面進行修整；以及將液體(例如純水)與氣體(例如氮氣)的混合流體或液體(例如純水)作成霧狀而噴射到研磨面的第I噴霧器8A。
[0125]同樣，第2研磨裝置80B具有:安裝有研磨墊10的第2研磨臺9B ;第2頂環(huán)20B ；第2研磨液供給噴管4B ;第2修整單元2B ；以及第2噴霧器8B，第3研磨裝置80C具有:安裝有研磨墊10的第3研磨臺9C ;第3頂環(huán)20C ;第3研磨液供給噴管4C ;第3修整單元2C ；以及第3噴霧器SC，第4研磨裝置80D具有:安裝有研磨墊10的第4研磨臺9D ;第4頂環(huán)20D ;第4研磨液供給噴管4D ;第4修整單元2D ；以及第4噴霧器8D。
[0126]第I研磨裝置80A、第2研磨裝置80B、第3研磨裝置80C及第4研磨裝置80D具有互相相同的結(jié)構(gòu)，且分別是與圖1所示的研磨裝置相同的結(jié)構(gòu)。即，圖7所示的頂環(huán)20A?20D、修整單元2A?2D、研磨臺9A?9D、研磨液供給噴管4A?4D分別與圖1所示的頂環(huán)20、修整單元2、研磨臺9和研磨液供給噴管4對應(yīng)。另外，在圖1中省略了噴霧器。
[0127]如圖7所示，第I線性傳動裝置81與第I研磨裝置80A及第2研磨裝置80B相鄰配置。該第I線性傳送裝置81是在四個位置(第I輸送位置TP1、第2輸送位置TP2、第3輸送位置TP3和第4輸送位置TP4)之間對晶片進行輸送的機構(gòu)。另外，第2線性傳送裝置82與第3研磨裝置80C及第4研磨裝置80D相鄰配置。該第2線性傳送裝置82是在三個位置(第5輸送位置TP5、第6輸送位置TP6和第7輸送位置TP7)之間對晶片進行輸送的機構(gòu)。
[0128]升降器84與第I輸送位置TPl相鄰配置，所述升降器84用于從輸送機械手73接受晶片。晶片通過該升降器84從輸送機械手73被交接到第I線性傳送裝置81。位于升降器84與輸送機械手73之間的隔板61a上設(shè)有閘門(未圖不)，在輸送晶片時閘門打開，晶片從輸送機械手73被交接到升降器84。
[0129]膜厚度測量機55與裝載/卸載部70相鄰配置。晶片被輸送機械手73從晶片盒取出，并被搬入到膜厚度測量機55。在膜厚度測量機55中，在沿晶片徑向的多個位置測量初始膜厚度。在測量初始膜厚度后，晶片由輸送機械手73交接到升降器84，再從升降器84交接到第I線性傳送裝置81，然后由第I線性傳送裝置81輸送到研磨裝置80A、80B。第I研磨裝置80A的頂環(huán)20A因其擺動動作而在研磨臺9A的上方位置與第2輸送位置TP2之間進行移動。因此，晶片向頂環(huán)20A的交接在第2輸送位置TP2進行。
[0130]同樣，第2研磨裝置80B的頂環(huán)20B在研磨臺9B的上方位置與第3輸送位置TP3之間進行移動，晶片向頂環(huán)20B的交接在第3輸送位置TP3進行。第3研磨裝置80C的頂環(huán)20C在研磨臺9C的上方位置與第6輸送位置TP6之間進行移動，晶片向頂環(huán)20C的交接在第6輸送位置TP6進行。第4研磨裝置80D的頂環(huán)20D在研磨臺9D的上方位置與第7輸送位置TP7之間進行移動，晶片向頂環(huán)20D的交接在第7輸送位置TP7進行。
[0131]在第I線性傳送裝置81、第2線性傳送裝置82和清洗部90之間配置有擺動式傳送裝置85。通過擺動式傳送裝置85進行晶片從第I線性傳送裝置81向第2線性傳送裝置82的交接。晶片被第2線性傳送裝置82輸送到第3研磨裝置80C及/或第4研磨裝置80D。
[0132]在擺動式傳送裝置85的側(cè)方配置有晶片的臨時放置臺86，所述臨時放置臺86設(shè)置在未圖示的框架上。該臨時放置臺86如圖7所示，與第I線性傳送裝置81相鄰配置，并位于第I線性傳送裝置81與清洗部90之間。擺動式傳送裝置85在第4輸送位置TP4、第5輸送位置TP5和臨時放置臺86之間對晶片進行輸送。
[0133]放置在臨時放置臺86上的晶片被清洗部90的第I輸送機械手91輸送到清洗部90。如圖7所示，清洗部90具有:用清洗液對研磨后的晶片進行清洗的一次清洗組件92及二次清洗組件93 ；以及對清洗后的晶片進行干燥的干燥組件95。第I輸送機械手91如此動作:將晶片從臨時放置臺86輸送到一次清洗組件92，再從一次清洗組件92將其輸送到二次清洗組件93。在二次清洗組件93與干燥組件95之間配置有第2輸送機械手96。該第2輸送機械手96如此動作:將晶片從二次清洗組件93輸送到干燥組件95。
[0134]干燥后的晶片，被輸送機械手從干燥組件95取出，并被搬入膜厚度測量機55。在膜厚度測量機55中，在沿晶片徑向的多個位置測量研磨后的膜厚度。通常在與初始膜厚度測量相同的位置進行測量。
[0135]測量結(jié)束后的晶片，被輸送機械手從膜厚度測量機55取出，送回到晶片盒。這樣，對晶片進行包含研磨、清洗和干燥在內(nèi)的一系列的處理。
[0136]至此為止的說明，是如圖2所示那樣砂輪修整器對砂輪修整器以砂輪修整器回旋軸J點為中心進行擺動的場合作了說明，但本發(fā)明也可適用于砂輪修整器進行直線往復(fù)運動的場合和進行其它任意運動的場合。此外，至此為止的說明，是對調(diào)節(jié)砂輪修整器的運動速度從而調(diào)節(jié)切割速率的場合作了說明，但本發(fā)明也可適用于對砂輪修整器的載荷或轉(zhuǎn)速進行補正而調(diào)整切割速率的場合。另外，至此為止的說明，是如圖1所示那樣對研磨部件(研磨墊)進行旋轉(zhuǎn)運動的場合作了說明，但本發(fā)明也可適用于研磨部件如環(huán)狀運動的場
八
口 ο
【權(quán)利要求】
1.一種方法，是對基板的研磨裝置所使用的研磨部件的外形進行調(diào)整的方法，該方法的特征在于， 使砂輪修整器在所述研磨部件上擺動而對該研磨部件進行修整， 分別在多個擺動區(qū)間對所述研磨部件的表面高度進行測量，所述多個擺動區(qū)間沿所述砂輪修整器的擺動方向預(yù)先設(shè)定在所述研磨部件上， 計算目前外形與所述研磨部件的目標(biāo)外形的差值，所述目前外形是根據(jù)所述表面高度的測量值而得到的， 對所述多個擺動區(qū)間的所述砂輪修整器的移動速度進行補正以消除所述差值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，計算所述目前外形與所述目標(biāo)外形的差值的工序為下述的工序: 根據(jù)所述表面高度的測定值算出在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率， 并計算所述算出的切割速率與分別在所述多個擺動區(qū)間預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)切割速率的差值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為下述的工序:根據(jù)所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值而對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度進行補正。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，計算所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值的工序為，計算作為所述算出的切割速率相對于所述目標(biāo)切割速率的比例的切割速率比的工序， 對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度分別乘以所述切割速率比的工序。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包含下述的工序:算出對所述砂輪修整器的移動速度進行補正后的所述研磨部件的修整時間， 對所述補正后的移動速度乘以調(diào)整系數(shù)，所述調(diào)整系數(shù)用于消除對所述砂輪修整器的移動速度進行補正前的所述研磨部件的修整時間與所述補正后的修整時間的差值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述調(diào)整系數(shù)是所述補正后的修整時間相對于所述補正前的修整時間之比。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對由所述研磨部件研磨后的所述基板的膜厚度進行測量， 根據(jù)剩余膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值，進一步對所述補正后的移動速度進行補正，所述剩余膜厚度分布是根據(jù)所述膜厚度的測量值而獲得的。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，進一步對所述補正后的移動速度進行補正的工序為下述的工序: 根據(jù)所述膜厚度的測量值，算出在沿所述基板的徑向排列的多個區(qū)域的所述基板的研磨速率， 準(zhǔn)備對所述多個區(qū)域預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)研磨速率， 算出在所述擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，所述擺動區(qū)間與所述多個區(qū)域?qū)?yīng)， 根據(jù)所述研磨速率、所述目標(biāo)研磨速率及所述切割速率，計算補正系數(shù)，將所述補正系數(shù)乘以在所述擺動區(qū)間的所述補正后的移動速度。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，獲得所述基板的初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布， 根據(jù)所述初始膜厚度分布與所述目標(biāo)膜厚度分布的差值，算出目標(biāo)研磨量的分布， 根據(jù)所述目標(biāo)研磨量的分布，進一步對所述補正后的移動速度進行補正。
10.一種研磨裝置，對基板進行研磨，該研磨裝置的特征在于，具有: 研磨臺，所述研磨臺對研磨部件進行支承； 頂環(huán)，所述頂環(huán)將基板按壓在所述研磨部件上；砂輪修整器，所述砂輪修整器通過在所述研磨部件上擺動而對該研磨部件進行修整；修整監(jiān)視裝置，所述修整監(jiān)視裝置對所述研磨部件的外形進行調(diào)整；以及表面高度測量機，所述表面高度測量機分別在多個擺動區(qū)間對所述研磨部件的表面高度進行測定，所述多個擺動區(qū)間沿所述砂輪修整器的擺動方向預(yù)先設(shè)定在所述研磨部件上所述修整監(jiān)視裝置計算目前外形與所述研磨部件的目標(biāo)外形的差值，所述目前外形是根據(jù)所述表面高度的測定值所得到的， 所述修整監(jiān)視裝置對所述多個擺動區(qū)間的所述砂輪修整器的移動速度進行補正以消除所述差值。
11.如權(quán)利要求10所述的研磨裝置，其特征在于，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述目前外形與所述目標(biāo)外形的差值進行計算的工序為下述的工序: 根據(jù)所述表面高度的測定值算出在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率， 并計算所述算出的切割速率與分別在所述多個擺動區(qū)間預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)切割速率的差值。
12.如權(quán)利要求11所述的研磨裝置，其特征在于，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:根據(jù)所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值，對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序。
13.如權(quán)利要求11所述的研磨裝置，其特征在于，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、計算所述算出的切割速率與所述目標(biāo)切割速率的差值的工序為:計算作為所述算出的切割速率相對于所述目標(biāo)切割速率的比例的切割速率比的工序， 由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述砂輪修整器的移動速度進行補正的工序為:對在所述多個擺動區(qū)間的所述研磨部件上的所述砂輪修整器的移動速度分別乘以所述切割速率比的工序。
14.如權(quán)利要求10所述的研磨裝置，其特征在于，所述修整監(jiān)視裝置還進行下述的工序:算出對所述砂輪修整器的移動速度進行補正后的所述研磨部件的修整時間，對所述補正后的移動速度乘以調(diào)整系數(shù)，所述調(diào)整系數(shù)用于消除對所述砂輪修整器的移動速度進行補正前的所述研磨部件的修整時間與所述補正后的修整時間的差值。
15.如權(quán)利要求14所述的研磨裝置，其特征在于，所述調(diào)整系數(shù)是所述補正后的修整時間相對于所述補正前的修整時間之比。
16.如權(quán)利要求10所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨裝置還具有對由所述研磨部件研磨后的所述基板的膜厚度進行測量的膜厚度測量機，所述修整監(jiān)視裝置根據(jù)剩余膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布的差值，進一步對所述補正后的移動速度進行補正，所述剩余膜厚度分布是根據(jù)所述膜厚度的測定值而獲得的。
17.如權(quán)利要求16所述的研磨裝置，其特征在于，由所述修整監(jiān)視裝置實行的、對所述補正后的移動速度進一步進行補正的工序為下述的工序: 根據(jù)所述膜厚度的測量值，算出在沿所述基板的徑向排列的多個區(qū)域的所述基板的研磨速率， 準(zhǔn)備對所述多個區(qū)域預(yù)先設(shè)定的目標(biāo)研磨速率， 算出在所述擺動區(qū)間的所述研磨部件的切割速率，所述擺動區(qū)間與所述多個區(qū)域?qū)?yīng)， 根據(jù)所述研磨速率、所述目標(biāo)研磨速率及所述切割速率，計算補正系數(shù)， 將所述補正系數(shù)乘以在所述擺動區(qū)間的所述補正后的移動速度。
18.如權(quán)利要求16所述的研磨裝置，其特征在于， 所述修整監(jiān)視裝置獲得所述基板的初始膜厚度分布與目標(biāo)膜厚度分布， 根據(jù)所述初始膜厚度分布與所述目標(biāo)膜厚度分布的差值，算出目標(biāo)研磨量的分布， 根據(jù)所述目標(biāo)研磨量的分 布，進一步對所述補正后的移動速度進行補正。
【文檔編號】B24B37/04GK104002240SQ201410065221
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月25日
【發(fā)明者】島野隆寬, 谷川睦, 松尾尚典, 山口都章, 渡邊和英 申請人:株式會社荏原制作所