半导体制造装置以及半导体基板的研磨方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体制造装置，防止由形成于研磨垫的表面的槽的深度的变动引起的问题的产生。半导体制造装置包含：研磨头，能够保持半导体基板；研磨垫，在与被研磨头保持的半导体基板相接触的处理面具有槽；台板，能够以保持着研磨垫的状态以沿着与处理面交叉的方向的轴为旋转轴旋转；测量部，输出表示处理面的规定部位的高度位置的测量值；以及导出部，根据测量部的测量值导出上述槽的深度。

Semiconductor Manufacturing Device and Grinding Method of Semiconductor Substrate

The invention relates to a semiconductor manufacturing device to prevent problems caused by changes in the depth of the groove formed on the surface of the abrasive pad. Semiconductor manufacturing device includes: grinding head, which can maintain the semiconductor substrate; grinding pad, which has grooves on the processing surface in contact with the semiconductor substrate maintained by the grinding head; table board, which can rotate along the axis intersecting with the processing surface in order to maintain the grinding pad state; measuring section, which outputs the measured value indicating the height position of the specified part of the processing surface; The depth of the groove is derived from the measured value of the measuring section.

【技术实现步骤摘要】
半导体制造装置以及半导体基板的研磨方法
本专利技术涉及半导体制造装置以及半导体基板的研磨方法。
技术介绍
作为涉及半导体晶圆(半导体基板)的CMP(ChemicalMechanicalPolishing：化学机械研磨)工序所使用的CMP装置的技术，例如，已知有以下的技术。例如，在专利文献1中，记载有一种CMP装置，其特征在于，包含在上表面设置研磨垫的能够旋转的研磨台、和安装半导体晶圆，通过使半导体晶圆与研磨垫接触来对半导体晶圆进行研磨的能够旋转的研磨头，在研磨垫上形成有从中心以放射状延伸的槽。在专利文献2中，记载有一种测定研磨垫的表面粗糙度方法，其特征在于，由以下的工序构成：使用激光显微镜获取研磨垫表面的图像的工序；从获取到的图像内仅选择高度比平均高度大的区域的工序；以及仅根据选择出的区域来计算表面粗糙度的工序。专利文献1：日本特开2003－209077号公报专利文献2：日本特开2015－41700号公报根据上述专利文献1所记载的技术，能够通过研磨垫的从中心以放射状延伸的槽，向研磨垫的表面高效地供给生料。然而，形成于研磨垫的表面的槽的深度伴随着半导体晶圆的处理数的进行而减小。在该情况下，朝向研磨垫的表面的生料的供给不足，由此，导致研磨速率降低以及半导体晶圆面内的研磨速率的均匀性降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的点而完成，目的在于防止由形成于研磨垫的表面的槽的深度的变动引起的问题的产生。本专利技术的半导体制造装置包含：研磨头，能够保持半导体基板；研磨垫，在与被上述研磨头保持的上述半导体基板相接触的处理面，具有槽；台板，能够以保持着上述研磨垫的状态将沿着与上述处理面交叉的方向的轴作为旋转轴旋转；测量部，输出表示上述处理面的沿着以上述台板的旋转轴为中心的圆的周向的规定部位的高度位置的测量值；以及导出部，根据上述测量部的测量值导出上述槽的深度。本专利技术的半导体基板的研磨方法包含：向具有槽的研磨垫的处理面供给研磨材料，使半导体基板与以沿着与上述处理面交叉的方向的轴为旋转轴旋转的状态的上述处理面相接触，来对上述半导体基板进行研磨的研磨工序；向上述处理面供给清洗水来清洗上述处理面的清洗工序；以及在上述清洗工序之后，测量上述槽的深度的测量工序。根据本专利技术，能够防止由形成于研磨垫的表面的槽的深度的变动引起的问题的产生。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的CMP装置的构成的侧面图。图2是本专利技术的实施方式的CMP装置的示意性的俯视图。图3是本专利技术的实施方式的研磨垫的俯视图。图4是表示本专利技术的实施方式的CMP装置的控制系统的构成的一个例子的图。图5是表示本专利技术的实施方式的控制部的硬件构成的框图。图6是表示本专利技术的实施方式的CMP装置的动作顺序的一个例子的流程图。图7是表示从本专利技术的实施方式的激光位移计输出的测量值的时间推移的一个例子的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在各附图中，对于实质相同或者等价的构成要素或者部分标注相同的参照符号。图1是表示作为本专利技术的实施方式的半导体制造装置的CMP装置1的构成的侧面图，图2是CMP装置1的示意性的俯视图。CMP装置1包含台板10、研磨垫20、研磨头30、修整器40、激光位移计50、生料供给喷嘴60、清洗水供给喷嘴70(参照图2)、气体喷射喷嘴80(参照图2)而构成。台板10具有支承研磨垫20的平台。台板10的上表面为具有圆形的外形的水平的平坦面。在台板10的上表面粘贴有研磨垫20。在台板10的下表面的中央设置有旋转轴12，该旋转轴12沿着与台板10的水平的上表面正交的方向延伸。台板10能够通过马达13绕旋转轴12的轴旋转。研磨垫20粘贴于台板10的上表面。研磨垫20的上表面是对被研磨头30保持的半导体晶圆200实施研磨处理的处理面22。在处理面22的最外表面形成凹凸，促进半导体晶圆200的主面的研磨。图3是从处理面22侧观察研磨垫20的研磨垫20的俯视图。如图3所示，在研磨垫20的处理面22上遍及整个区域形成有深度500μm左右的槽21。通过在研磨垫20的处理面22形成槽21，从生料供给喷嘴60的排出口60a排出的生料能够流入槽21并遍及研磨垫20的处理面22的整个区域。研磨垫20伴随着台板10的旋转而旋转。对于研磨垫20的材质并不特别限定，但作为一个例子能够优选使用发泡聚氨酯。生料供给喷嘴60是用于对研磨垫20的处理面22供给作为研磨材料的生料的喷嘴，从配置在研磨垫20的上方的排出口60a排出生料。研磨头30具有保持半导体晶圆200的保持部32。保持部32在半导体晶圆200的研磨处理中控制为保持半导体晶圆200的保持面与研磨垫20的处理面22平行。在保持部32的上表面的中央设置有旋转轴33，上述旋转轴33向与被保持部32保持的半导体晶圆200的主面正交的方向延伸。保持部32能够以保持着半导体晶圆200的状态并通过马达34绕旋转轴33的轴旋转。另外，保持部32能够沿与半导体晶圆200的主面正交的方向(上下方向)升降。在进行半导体晶圆200的研磨处理的情况下，保持部32下降，施加将半导体晶圆200的主面按压于研磨垫20的处理面22的按压。另外，如图2所示，研磨头30能够在拾取未处理的半导体晶圆200的情况下的拾取位置P1、对半导体晶圆200实施研磨处理的情况下的处理位置P2、排出研磨处理完毕的半导体晶圆200的情况下的排出位置P3之间移动。修整器40为了恢复伴随着半导体晶圆的研磨处理数的进行而降低的研磨速率，进行包含使研磨垫20的处理面22粗糙化的所谓的锐化处理的调整。修整器40在与研磨垫20相接触的表面具有设置有多个金刚石颗粒42的圆形的板43。在板43上表面的中央设置有旋转轴44，上述旋转轴44沿与板43的主面正交的方向延伸。板43能够通过马达45绕旋转轴44的轴旋转。另外，如图2所示，修整器40能够在进行研磨垫20的调整的情况下的处理位置P4和未进行调整的情况下的退避位置P5之间移动。另外，修整器40在位于处理位置P4的情况下，相对于位于处理位置P2的情况下的研磨头30，配置在以台板10的旋转轴为中心的圆的同一圆周上。基于修整器40的研磨垫20的调整可以与半导体晶圆的研磨处理并行进行，也可以在半导体晶圆200的研磨处理之后进行。另外，基于修整器40的研磨垫20的调整例如可以每当1片半导体晶圆的研磨处理完成时实施，也可以在半导体晶圆的研磨处理数达到规定量的情况下实施。构成测量部的激光位移计50被固定设定在研磨垫20的上方，且相对于位于处理位置P2的情况下的研磨头30，被固定设定在以台板10的旋转轴为中心的圆的同一圆周上。激光位移计50输出表示研磨垫20的处理面22的高度位置的测量值。由激光位移计50进行的研磨垫20的处理面的高度位置的测量在台板10和研磨垫20绕旋转轴12的轴旋转的状态下进行。因此，测量研磨垫20的处理面22的以台板10的旋转轴为中心的圆的周向上的各部位的高度位置。激光位移计50对研磨垫20的处理面22照射激光并接受被处理面22反射出的反射光，从而输出处理面22的高度位置的测量值。此外，作为测量研磨垫20的处理面22的高度位置的单元，除了激光位移计等光学式位移传感器以外，还能够使用线性接近传感器或者超声波位移传感器等其他方式的位移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体制造装置，包含：研磨头，能够保持半导体基板；研磨垫，在与被上述研磨头保持的上述半导体基板相接触的处理面具有槽；台板，能够以保持着上述研磨垫的状态以沿着与上述处理面交叉的方向的轴为旋转轴旋转；测量部，输出表示上述处理面的规定部位的高度位置的测量值，所述规定部位是沿着以上述台板的旋转轴为中心的圆的圆向的部位；以及导出部，根据上述测量部的测量值导出上述槽的深度。

【技术特征摘要】
2017.08.22 JP 2017-1595751.一种半导体制造装置，包含：研磨头，能够保持半导体基板；研磨垫，在与被上述研磨头保持的上述半导体基板相接触的处理面具有槽；台板，能够以保持着上述研磨垫的状态以沿着与上述处理面交叉的方向的轴为旋转轴旋转；测量部，输出表示上述处理面的规定部位的高度位置的测量值，所述规定部位是沿着以上述台板的旋转轴为中心的圆的圆向的部位；以及导出部，根据上述测量部的测量值导出上述槽的深度。2.根据权利要求1所述的半导体制造装置，其中，上述研磨头和上述测量部配置在以上述台板的旋转轴为中心的圆的同一圆周上。3.根据权利要求1或2所述的半导体制造装置，其中，还包含修整器，上述修整器相对于上述研磨头配置在以上述台板的旋转轴为中心的圆的同一圆周上，进行上述处理面的调整。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的半导体制造装置，其中，还包含气体喷射喷嘴，上述气体喷射喷嘴的喷射气体的喷射口配置在上述测量部的附近。5.根据权利要求4所述的半导体制造装置，其中，上述喷射口相对于上述测量部配置在上述台板的旋转方向的上游侧。6.根据权利要求4或5所述的半导体制造装置，其中，上述测量部输出通过从上述气体喷射喷嘴的上述喷射口喷射出的气体去除上述处理面上的残留物之后的上述处理面的测量值。7.根据权利要求1～6中任意一项所述的半导体制造装置，其中，上述测量部包含激光位移计而构成。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：歳川清彦，马场裕之，
申请(专利权)人：拉碧斯半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP