研磨装置以及晶圆的研磨方法制造方法及图纸

本发明专利技术为一种研磨装置，包含黏贴有研磨晶圆的研磨布的平台及支承并同时得以旋转晶圆且得以在施加研磨载重至晶圆的同时将之推抵至研磨布的多个研磨头，在使研磨头旋转的同时将以研磨头所支承的晶圆推抵至研磨布而研磨，该研磨装置的特征在于，多个研磨头中的每个研磨头分别都具有控制该研磨头的研磨载重的压力控制机构以及控制该研磨头的转速的旋转控制机构。由此，提供一种研磨方法和研磨装置，其能够降低研磨头间的加工量分布及加工量的参差。

Grinding Device and Grinding Method of Wafer

The invention relates to a grinding device, which comprises a platform and support of a grinding cloth pasted with a grinding wafer and can rotate the wafer at the same time, and can push the grinding load to the wafer at the same time to push it to a plurality of grinding heads of the grinding cloth. While rotating the grinding head, the wafer supported by the grinding head is pushed to the grinding cloth for grinding. The characteristics of the grinding device are that a plurality of grinding heads are pushed to the grinding cloth for grinding. Each grinding head in the head has a pressure control mechanism to control the grinding load of the grinding head and a rotation control mechanism to control the speed of the grinding head. Thus, a grinding method and a grinding device are provided, which can reduce the distribution of workload between grinding heads and the difference of workload.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】研磨装置以及晶圆的研磨方法
本专利技术关于一种研磨装置以及研磨方法。
技术介绍
在单晶硅晶圆等半导体晶圆的研磨方法中，会使用如图12的研磨装置101，其中该研磨装置101具备黏贴于可旋转的平台102上的研磨布103、位于一个平台的上方的两个以上的研磨头130a及130b、以及可供给研磨剂至研磨布103的研磨剂供给机构104。于各研磨头130a及130b贴有模板组件，该模板组件由背部衬垫131及以玻璃环氧树脂材等树脂所构成的支承导引件132等结合而成，并通过背部衬垫131及支承导引件132，各研磨头皆能支承晶圆W的背面侧面(参照专利文献1、2)。再者，研磨头130a及130b能旋转，能将所支承的晶圆推抵至研磨布103而研磨。再者，研磨头能控制研磨载重，例如，若为如图12所示的研磨头130a及130b的情况，即能通过控制第一空间部133的内部的压力A(外压)，而控制支承导引件132与研磨布103的接触压力，再者，能通过控制第二空间部134的内部的压力B(内压)，而控制晶圆W与研磨布103的接触压力。再者，一般的研磨装置中，通过控制施加于晶圆W的研磨载重及晶圆W的圆周速率，而控制研磨后的晶圆W的形状。在图12的研磨装置101中，能通过将控制支承导引件132(模板的导引件部)与研磨布103的接触压力的压力A(外压)、以及控制晶圆W与研磨布103的接触压力的压力B(内压)予以控制，而调整压力A与B的压力差而得以控制晶圆W的形状。再者，晶圆W的圆周速率可通过研磨头130a及130b的转速而控制。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利第4833355号[专利文献2]日本特开2012-35393号公报
技术实现思路
[专利技术所欲解决的问题]一般而言，在如图12的具有多个研磨头130a及130b的研磨装置101中，在所有的研磨头皆使用共通的研磨载重及圆周速率(转速)进行研磨加工。所有的研磨头之所以皆为相同的研磨载重及转速，是因为即便是在具有两个以上的研磨头的情况下，亦为所有研磨头的载重控制通过共通的压力控制机构所控制，此外，圆周速率控制(转速的控制)亦是通过共通的旋转控制机构所控制之故。研磨装置101的情况下，如图12及图13，研磨头130a及130b的研磨载重的控制，亦即上述的外压及内压的控制，系分别以共通的控制器及电动气动调节器所进行。同样地，如图12及图13，研磨头130a及130b的转速，以相同的控制器及马达所控制。当研磨装置具有多个研磨头的情况，在研磨头间会产生晶圆的加工量形状的差(加工量分布及加工量的量值等)。以往，为了减小此一差异，会在所有的研磨头统一使用能让研磨头间的加工量形状的差变得较小的研磨载重而进行研磨。例如，一般会在所有研磨头将共通的外压及内压设定至恰当的值，以使研磨头间的加工量形状的差缩小的方式而对外压及内压的差为优化，从而控制晶圆外周部的翘起与塌边。再者，由于通过控制研磨头的转速与平台的转速的比率也能控制晶圆的形状，故一般会在所有研磨头使用能让加工量形状的差变得较小的统一转速而进行研磨。然而，在所有的研磨头使用统一的研磨载重及转速的已知的研磨装置，却无法于每个研磨头分别调整研磨头固有的加工量分布参差，再者，由于在多个研磨头全部以能让研磨头间的加工量形状的差变得较小的方式设定研磨载重，实际上无法使研磨头间的加工量形状无限地趋近于零。此外，也有着一旦为了配合加工量分布而进行研磨载重的调整，则研磨头间的加工量(加工量的量值)的参差会变大，而使研磨头间的加工量无法配合的问题。鉴于如同前述的问题，本专利技术的目的在于提供一种能将研磨头间的加工量分布及加工量的参差抑制在极小的研磨装置及晶圆的研磨方法。[解决问题的技术手段]为了达成上述目的，本专利技术提供一种研磨装置，包含黏贴有研磨晶圆的研磨布的平台及支承并同时得以旋转该晶圆且得以在施加研磨载重至该晶圆的同时将之推抵至该研磨布的多个研磨头，在使该研磨头旋转的同时将以该研磨头所支承的晶圆推抵至该研磨布而研磨，其中多个该研磨头，于每个研磨头分别都具有控制该研磨头的研磨载重的压力控制机构以及控制该研磨头的转速的旋转控制机构。若为如此者，即能于每个研磨头将研磨载重及转速分别设定为任意的值，尤其能以将在研磨头间的晶圆的加工量分布的差及加工量的差抑制在极小的方式，于每个研磨头设定研磨载重及转速。此时，该研磨头包括支承该晶圆的背面的背部衬垫以及支承该晶圆的侧面的圆环状的支承导引件，以及该压力控制机构，控制作为该研磨载重的该研磨头所支承的该晶圆与该研磨布的接触压力、及该支承导引件与该研磨布的接触压力者为佳。若为能控制研磨头所支承的晶圆与研磨布的接触压力、及该支承导引件与该研磨布的接触压力的研磨装置，即能通过调整这些接触压力的差而精度良好地控制晶圆的加工量分布。再者，为了达成上述目的，本专利技术提供一种晶圆的研磨方法，其中根据设于每个研磨头的该压力控制机构及该旋转控制机构，于每个研磨头分别控制多个该研磨头的该研磨载重及该转速，而进行该晶圆的研磨。通过于每个研磨头分别控制研磨载重及转速，而得以于各研磨头以每个晶圆独立地设定所研磨的晶圆的加工量分布及加工量。尤其，能将研磨头间的晶圆的加工量分布的差以及加工量的差抑制在极小。再者，能通过于每个该研磨头控制该研磨载重，而控制多个该研磨头间的该晶圆的加工量分布差，且通过于每个该研磨头控制该转速，而控制多个该研磨头间的该晶圆的加工量差。如此一来，即能通过控制研磨头间的加工量分布差及加工量差，甚至缩小这些差，而将研磨头间的晶圆的形状的参差抑制在极小。若为本专利技术的研磨装置及晶圆的研磨方法，即能将研磨头间的加工量分布及加工量的参差抑制在极小。甚至能以将于多个研磨头间产生的晶圆的加工量分布的差及加工量的差抑制在极小的方式，于每个研磨头控制研磨载重及转速，而得以获得形状一致的晶圆。附图说明图1是呈现本专利技术的研磨装置的一范例的示意图。图2是呈现本专利技术的研磨装置的研磨载重及转速的控制方法的示意图。图3是于本专利技术的晶圆的研磨方法之中的调整步骤的流程图。图4是于实施例的研磨载重调整前的各研磨头之中的加工量分布。图5是于实施例的研磨载重调整后的各研磨头之中的加工量分布。图6是实施例的研磨载重及转速调整前后的各研磨头之中的加工量。图7是于比较例的研磨载重调整后的各研磨头之中的加工量分布。图8是于比较例的研磨载重调整后的各研磨头之中的加工量。图9是实验例、比较例的本研磨后的硅晶圆的ΔSFQR(max)的测定结果。图10是实验例、比较例的本研磨后的硅晶圆的ΔESFQR(max)的测定结果。图11是实验例、比较例的本研磨后的硅晶圆的加工量的测定结果。图12是呈现已知的研磨装置的一范例的示意图。图13是呈现已知的研磨装置的研磨载重及转速的控制方法的示意图。具体实施方式以下将针对本专利技术的实施方式做说明，但本专利技术并不限定于此。首先将参照图1、2，针对本专利技术的研磨装置做说明。如图1所示，本专利技术的研磨装置1包含黏贴有研磨晶圆W的研磨布3的平台2及支承并同时得以旋转晶圆W且得以在施加研磨载重至晶圆W的同时将之推抵至研磨布3的多个研磨头30。于图1例示了于一个平台2的上方具备两个以上研磨头(图1中的研磨头30a及研磨头30b)的情况。然而，多个研磨头30的数目并不限定于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种研磨装置，包含黏贴有研磨晶圆的研磨布的平台及支承并同时得以旋转该晶圆且得以在施加研磨载重至该晶圆的同时将之推抵至该研磨布的多个研磨头，在使该研磨头旋转的同时将以该研磨头所支承的晶圆推抵至该研磨布而研磨，其中多个该研磨头，于每个研磨头分别都具有控制该研磨头的研磨载重的压力控制机构以及控制该研磨头的转速的旋转控制机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.24 JP 2016-1635411.一种研磨装置，包含黏贴有研磨晶圆的研磨布的平台及支承并同时得以旋转该晶圆且得以在施加研磨载重至该晶圆的同时将之推抵至该研磨布的多个研磨头，在使该研磨头旋转的同时将以该研磨头所支承的晶圆推抵至该研磨布而研磨，其中多个该研磨头，于每个研磨头分别都具有控制该研磨头的研磨载重的压力控制机构以及控制该研磨头的转速的旋转控制机构。2.如权利要求1所述的研磨装置，其中该研磨头包括支承该晶圆的背面的背部衬垫以及支承该晶圆的侧面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：上野淳一，石井薰，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP