本发明关于一边控制研磨垫的研磨面的温度一边在研磨面上研磨工件的技术。
背景技术:
1、cmp(chemical mechanical polishing:化学机械研磨)装置在半导体器件的制造中被使用在对晶片的表面进行研磨的工序。cmp装置通过研磨头使具有膜的晶片旋转,再通过研磨头将晶片按压于旋转的研磨台上的研磨垫,对构成晶片的表面的膜进行研磨。在研磨中,向研磨垫供给研磨液(浆料)。利用研磨液的化学作用以及研磨液中包含的磨粒和/或研磨垫的机械作用,使晶片的膜平坦化。
2、晶片研磨率不仅依赖于对晶片的研磨垫的研磨负荷,也依赖于研磨垫的表面温度。这是因为,研磨液对于晶片的膜的化学作用依赖于温度。因此,在半导体器件的制造中,为了达成膜的合适的研磨率,将晶片研磨中的研磨垫的表面温度控制为最佳是很重要的。
3、于是,以往使用用于调节研磨垫的表面温度的垫温度调节装置(例如,参照专利文献1)。垫温度调节装置具有被供给被温度调节后的加热液和冷却液的垫接触部材。通过调节向垫接触部材供给的加热液的流量和冷却液的流量,能够将晶片研磨中的研磨垫的表面温度维持在所期望的温度。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1:日本特开2017-148933号公报
7、发明要解决的技术问题
8、晶片通常具有包括多个膜的层叠结构。被研磨的晶片的膜是构成层叠结构的多个膜中最上方的膜。当随着晶片被研磨而最上方的膜被除去时,位于其下方的下层膜露出。因此,下层膜与研磨垫接触而被研磨。另外,在对于晶片的成膜工序与研磨工序之间,有时在晶片的研磨对象的膜的上方形成有氧化膜。该氧化膜是通过成膜工序形成的膜与空气中的氧发生反应而形成的膜,并且具有与构成晶片的层叠结构的膜不同的性质。通过晶片的研磨而除去这样的氧化膜,再继续研磨位于其下方的层叠结构的膜。
9、对研磨最佳的研磨垫的研磨面的温度有时根据膜的状态而不同。即,为了达成膜的最佳的研磨率,需要在晶片的研磨中将研磨垫的研磨面的温度控制为最佳的温度。进而,在晶片的研磨终点之前,为了防止晶片的过度蚀刻、侵蚀,有时会降低研磨垫的研磨面的温度,有意识地降低晶片研磨率。这样,在晶片的研磨中,要求根据晶片的膜的状态将研磨垫的研磨面的温度控制在最佳的温度。
技术实现思路
1、于是,本发明提供一种技术,在晶片等工件的研磨中,能够根据工件的膜的状态适当的控制研磨垫的研磨面的温度。
2、用于解决技术问题的技术手段
3、在一个方式中,提供一种研磨方法,一边在研磨垫的研磨面上研磨样本,一边通过表面状态检测器检测所述样本的表面状态,制作表示所述样本的表面状态的时间推移的时序数据,基于所述时序数据决定所述样本的表面状态发生特征性变化的时刻,基于决定的所述时刻决定温度控制时间,一边在所述研磨垫的所述研磨面上研磨工件,一边通过垫温度调节装置基于所述温度控制时间控制所述研磨垫的所述研磨面的温度。
4、在一个方式中,所述表面状态检测器是测定用于使所述研磨垫旋转的转矩的转矩测定器。
5、在一个方式中,所述表面状态检测器是测定所述样本的膜厚的膜厚测定装置。
6、在一个方式中,基于所述时序数据决定所述样本的表面状态发生特征性变化的时刻的工序是以下的工序:通过对所述时序数据执行微分处理而制作时序微分数据,决定所述时序微分数据上的特征性变化点,决定所述特征性变化点出现的时刻。
7、在一个方式中,所述微分处理是二阶微分处理。
8、在一个方式中,提供一种研磨装置,具备:研磨台,该研磨台支承研磨垫;研磨头,该研磨头将样本和工件按压于所述研磨垫的研磨面,对所述样本和所述工件进行研磨;表面状态检测器,当在所述研磨垫的研磨面上研磨所述样本时,该表面状态检测器检测所述样本的表面状态;垫温度调节装置,该垫温度调节装置调节所述研磨垫的所述研磨面的温度;以及动作控制部,该动作控制部控制所述垫温度调节装置的动作,所述动作控制部构成为,制作由所述表面状态检测器检测出的表示所述样本的表面状态的时间推移的时序数据,基于所述时序数据决定所述样本的表面状态发生特征性变化的时刻,基于决定的所述时刻决定温度控制时间,当在所述研磨垫的所述研磨面上研磨所述工件时,对所述垫温度调节装置赋予指令,基于所述温度控制时间控制所述研磨垫的所述研磨面的温度。
9、在一个方式中,所述表面状态检测器是测定用于使所述研磨垫旋转的转矩的转矩测定器。
10、在一个方式中,所述表面状态检测器是测定所述样本的膜厚的膜厚测定装置。
11、在一个方式中,所述动作控制部构成为,通过对所述时序数据执行微分处理而制作时序微分数据,决定所述时序微分数据上的特征性变化点,决定所述特征性变化点出现的时刻。
12、在一个方式中,所述微分处理是二阶微分处理。
13、在一个方式中,提供一种存储有温度调节程序的计算机可读取存储介质,所述温度调节程序用于使计算机执行以下步骤:制作当在研磨垫的研磨面上研磨样本时由表面状态检测器检测出的表示所述样本的表面状态的时间推移的时序数据;基于所述时序数据决定所述样本的表面状态发生特征性变化的时刻;基于决定的所述时刻决定温度控制时间;以及当在所述研磨垫的所述研磨面上研磨工件时,对垫温度调节装置赋予指令,基于所述温度控制时间控制所述研磨垫的所述研磨面的温度。
14、在一个方式中,基于所述时序数据决定所述样本的表面状态发生特征性变化的时刻的步骤是以下的步骤:通过对所述时序数据执行微分处理而制作时序微分数据;决定所述时序微分数据上的特征性变化点;以及决定所述特征性变化点出现的时刻。
15、在一个方式中,所述微分处理是二阶微分处理。
16、发明效果
17、根据本发明,在工件的研磨中,能够根据工件的膜的状态适当的控制研磨垫的研磨面的温度。
1.一种研磨方法,其特征在于,
2.根据权利要求1所述的研磨方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的研磨方法,其特征在于,
4.根据权利要求1所述的研磨方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的研磨方法,其特征在于,
6.一种研磨装置,其特征在于,具备:
7.根据权利要求6所述的研磨装置,其特征在于,
8.根据权利要求6所述的研磨装置,其特征在于,
9.根据权利要求6所述的研磨装置,其特征在于,
10.根据权利要求6所述的研磨装置,其特征在于,
11.一种存储有温度调节程序的计算机可读取存储介质,其特征在于,
12.根据权利要求11所述的存储有温度调节程序的计算机可读取存储介质,其特征在于,
13.根据权利要求11所述的存储有温度调节程序的计算机可读取存储介质,其特征在于,