研磨装置及研磨方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够进行准确的研磨进度监视的研磨装置及研磨方法。研磨装置具有：支持研磨垫(1)的研磨台(2)；使研磨台(2)旋转的台用电动机(6)；顶环(3)，所述顶环(3)将基板按压在研磨垫(1)上并研磨该基板；修整器(26)，所述修整器(26)在基板的研磨过程中一边在研磨垫(1)上摇动，一边对研磨垫(1)进行修整；过滤装置(35)，所述过滤装置(35)将具有相当于修整器(26)的摇动周期的频率的振动成分从台用电动机(6)的输出电流信号中去除；以及研磨监视装置(40)，所述研磨监视装置(40)基于去除了振动成分的输出电流信号，对基板的研磨的进度进行监视。

【技术实现步骤摘要】
研磨装置及研磨方法
本专利技术涉及一种对晶圆等的基板进行研磨的研磨装置及研磨方法，特别涉及一种一边对研磨的进度进行监视一边研磨该基板的研磨装置及研磨方法。
技术介绍
化学机械研磨(CMP)装置是一种用于对晶圆等的基板进行研磨的具有代表性的装置。该CMP装置一边使研磨台旋转，一边将研磨液供给到研磨台上的研磨垫，进一步将晶圆按压在研磨垫上，从而在研磨液的存在下使晶圆与研磨垫滑动接触。晶圆的表面通过研磨液所包含的磨粒所产生的机械作用以及研磨液的化学成分所产生的化学作用而被研磨。CMP装置为了检测出晶圆的研磨终点，一般具有研磨进度监视装置。该研磨进度监视装置有几种，其中一种对使研磨台旋转的台用电动机的电流值进行监视的台电流监视装置。该台电流监视装置根据用于使研磨台以预先设定的一定的速度旋转所需要的台用电动机的电流值的变化，对晶圆研磨的进度进行检测。晶圆通常具有由种类不同的多层膜构成的叠层结构。若最上层的膜通过研磨处理被去除的话，则其下方的膜露出。作为结果，晶圆和研磨垫之间的摩擦力变化。该摩擦力的变化表现为使研磨台旋转的台用电动机的电流值的变化。因此，台电流监视装置能够根据台用电动机的电流值的变化，检测出最上层的膜被去除。在晶圆的最上层的膜、为导电膜的情况下，也有使用具有涡流传感器的研磨进度监视装置的情况。涡流传感器的构成为：使高频的交流电流流过线圈，而使晶圆的导电膜感应产生涡电流，根据由该涡电流的磁场而导致的阻抗的变化，对导电膜的厚度进行检测。涡流传感器被埋设于研磨台，研磨台旋转时，一边对晶圆的表面进行扫描一边取得膜厚信号。研磨进度监视装置能够根据该膜厚信号的变化来监视晶圆的研磨进度。若一边将晶圆按压于研磨垫一边在研磨液的存在下研磨晶圆的话，研磨液中的磨粒堆积于研磨垫的表面(研磨面)，进一步压碎研磨垫的微小的表面凹凸，研磨垫的研磨性能降低。因此，为了使研磨垫的表面再生，使用修整器。修整器具有由微小的金刚石颗粒构成的修整面。通过一边使修整面旋转一边按压研磨垫，且修整器沿着研磨垫的半径方向摇动，从而修整器稍微削去研磨垫的表面。由此，研磨垫的表面(研磨面)得以再生。使用了修整器的这种研磨垫的再生被称为垫修整或者垫调整。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2001-198813号公报专利文献2日本特开2011-647号公报专利文献3日本特开2009-287930号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题作为研磨进度监视装置，使用上述的台电流监视装置的情况下，有在晶圆的研磨过程中进行垫修整的情况。该情况下，一边研磨晶圆，一边基于台用电动机的电流值对研磨进度进行监视。然而，在晶圆的研磨过程中，修整器在研磨垫上摇动，因此由于该修整器的摇动的影响，台用电动机的电流值变动。因此，研磨进度监视装置有无法进行准确的研磨进度监视的情况。又，使用了涡流传感器的研磨进度监视装置中，由晶圆的结构导致有如下的问题。通常，在被研磨的晶圆上，在其表面上规则地形成有多个器件，在被研磨的最上层的膜之下存在金属膜或金属配线等的金属结构体。该金属结构体存在于各器件，并被规则地配置在一个晶圆内。若涡流传感器对这样的晶圆的表面进行扫描的话，则会被金属结构体的排列影响，涡流传感器的膜厚信号发生变动。因此，研磨进度监视装置存在无法进行准确的研磨进度监视的情况。本专利技术是为了解决上述的问题点而做出的，其目的在于提供一种能够准确地监视研磨进度的研磨装置及研磨方法。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术的第一方式是一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并研磨该基板；修整器，所述修整器在所述基板的研磨过程中一边在所述研磨垫上摇动，一边对所述研磨垫进行修整；过滤装置，所述过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，将具有相当于所述修整器的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。本专利技术的第二方式是一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并摇动；过滤装置，所述过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，将具有相当于所述修整器的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。本专利技术的第三方式是一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并研磨该基板；涡流传感器，所述涡流传感器对所述基板的表面进行扫描，并取得根据该基板的膜厚而变化的膜厚信号；过滤装置，所述过滤装置将具有规定频率的振动成分从所述膜厚信号中去除；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述膜厚信号，对所述基板的研磨的进度进行监视，所述规定频率至少基于所述基板的器件结构、所述研磨台的旋转速度被预先确定，并被预先输入到所述过滤装置。本专利技术的第四方式是一种研磨方法，其特征在于：通过台用电动机使研磨台旋转，将基板按压在所述研磨台上的研磨垫上并研磨该基板，在所述基板的研磨过程中，使修整器在所述研磨垫上摇动并对所述研磨垫进行修整，通过过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流，将具有相当于所述修整器的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。本专利技术的第五方式是一种研磨方法，其特征在于：通过台用电动机使研磨台旋转，通过顶环将基板按压在所述研磨台上的研磨垫上，并使所述顶环摇动，通过过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流，将具有相当于所述顶环的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。本专利技术的第六方式是一种研磨方法，其特征在于：通过台用电动机使研磨台旋转，将基板按压在所述研磨台上的研磨垫上并研磨该基板，使涡流传感器扫描所述基板的表面，取得根据该基板的膜厚而变化的膜厚信号，将具有规定频率的振动成分从所述膜厚信号中去除，基于去除了所述振动成分的所述膜厚信号，对所述基板的研磨的进度进行监视专利技术的效果根据上述的第一方式及第四方式，由修整器的摇动导致的振动成分从台用电动机的输出电流信号中被去除。因此，研磨监视装置能够基于不包含振动成分的输出电流信号，对基板研磨的进度进行准确地监视。根据上述的第二方式及第五方式，由顶环的摇动导致的振动成分从台用电动机的输出电流信号中被去除。因此，研磨监视装置能够基于不包含振动成分的输出电流信号，对基板研本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并研磨该基板；修整器，所述修整器在所述基板的研磨过程中一边在所述研磨垫上摇动，一边对所述研磨垫进行修整；过滤装置，所述过滤装置将具有相当于所述修整器的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的输出电流信号中去除；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。

【技术特征摘要】
2013.11.01 JP 2013-2282401.一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并研磨该基板；修整器，所述修整器在所述基板的研磨过程中一边在所述研磨垫上摇动，一边对所述研磨垫进行修整；过滤装置，所述过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，将具有相当于所述修整器的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。2.如权利要求1中所记载的研磨装置，其特征在于，所述过滤装置计算出相当于所述修整器的摇动周期的频率。3.如权利要求2中所记载的研磨装置，其特征在于，进一步具有对所述修整器的动作进行控制的动作控制部，所述过滤装置从所述动作控制部取得所述修整器的所述摇动周期，计算出相当于所述修整器的所述摇动周期的频率。4.一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并摇动；过滤装置，所述过滤装置从电流计或者逆变器取得输出电流信号，将具有相当于所述顶环的摇动周期的频率的振动成分从所述台用电动机的所述输出电流信号中去除，所述输出电流信号表示所述台用电动机使所述研磨台旋转时流过该台用电动机的电流；以及研磨监视装置，所述研磨监视装置基于去除了所述振动成分的所述输出电流信号，对所述基板的研磨的进度进行监视。5.如权利要求4中所记载的研磨装置，其特征在于，所述过滤装置计算出相当于所述顶环的摇动周期的频率。6.如权利要求5中所记载的研磨装置，其特征在于，进一步具有对所述顶环的动作进行控制的动作控制部，所述过滤装置从所述动作控制部取得所述顶环的所述摇动周期，计算出相当于所述顶环的所述摇动周期的频率。7.一种研磨装置，其特征在于，包括：支持研磨垫的研磨台；使所述研磨台旋转的台用电动机；顶环，所述顶环将基板按压在所述研磨垫上并研磨该基板；涡流传感器，所述涡流传感器对所述基板的表面进行扫描，并取得根据该基板的膜厚而变化的膜厚信号；过滤装置，所述过滤装置将具有规定频率的振动成分从所述膜厚信号中去除；以及研磨监...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥太郎，铃木佑多，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP