研磨墊的評(píng)價(jià)方法及晶圓的研磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種研磨墊的使用期限的評(píng)價(jià)方法、及利用該評(píng)價(jià)方法來進(jìn)行的晶圓 的研磨方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，使用于晶圓研磨中的研磨墊的壽命(使用期限），要在清洗實(shí)際使用該研磨 墊研磨后的晶圓之后，利用檢查裝置來監(jiān)控晶圓的多個(gè)質(zhì)量項(xiàng)目，并且在有檢測到任何一 個(gè)質(zhì)量項(xiàng)目產(chǎn)生異常時(shí)，才能判斷出來。
[0003] 作為其中一個(gè)質(zhì)量項(xiàng)目，舉例來說，可使用表示晶圓表面的潔凈度的LPD(Light Point Defects，光點(diǎn)缺陷）。該LPD是使激光照射晶圓的表面，并通過將該反射光加以聚光 來進(jìn)行測定。當(dāng)晶圓的表面上存在有微?；蚓w原生C0P(Crystal Original Pit，凹點(diǎn)）的 情況下，反射光會(huì)進(jìn)行亂反射，因此通過光接受器來聚光這些漫射光便可檢測出微粒和COP 的存在。這時(shí)候，預(yù)先設(shè)定好作為測定對(duì)象的微粒和COP的直徑，并測定所設(shè)定的直徑以上 的微粒和C0P的總數(shù)。當(dāng)該LH)的測定值超過成為異常與否判定的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)值時(shí)，便判斷 研磨墊已達(dá)到使用期限（參照專利文獻(xiàn)1)。
[0004] 圖8示出雙面研磨后的晶圓的LH)與研磨墊使用時(shí)間的關(guān)系的一例。圖表的縱軸表 示LH)的測定值與基準(zhǔn)值的比值(LH)/基準(zhǔn)值），橫軸表示研磨墊的使用時(shí)間(min)，其中，基 準(zhǔn)值成為異常與否判定的基準(zhǔn)。此外，LPD的測定實(shí)施3次，3次都是以四通道式的雙面研磨 裝置來研磨直徑300mm的多片硅晶圓，清洗研磨后的硅晶圓，并進(jìn)行干燥處理后，利用KLA-Tencor公司制造的Surfscan SP1進(jìn)行LPD的測定。此時(shí)，統(tǒng)計(jì)直徑為0.2μηι以上的LPD的個(gè) 數(shù)。研磨墊使用發(fā)泡聚氨酯墊(JH RHODES公司制造的LP-57)，研磨漿使用氫氧化鉀(Κ0Η)堿 性基底的膠體二氧化硅(FUJ頂公司制造的GLANZ0X2100)。
[0005] (LPD/基準(zhǔn)值）的值超過1時(shí)，晶圓判定為不合格，從而判斷研磨墊已達(dá)到使用期 限。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本專利公開平成11-260769號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] (一)要解決的技術(shù)問題
[0010] 圖8的圖表示出上述測試了3次的結(jié)果（圖8中的Sample(樣本）1~3)。這3次的雙面 研磨，即便使用同種的雙面研磨裝置、部件，但是各研磨墊卻仍顯示出不同的使用期限。這 樣，由于每個(gè)研磨墊的使用期限都不同，因此存在難以預(yù)先決定研磨墊的使用期限的問題。 而且，研磨后的晶圓直到LH)超過基準(zhǔn)值為止，都無法知道研磨墊的使用期限。因此，直到質(zhì) 量項(xiàng)目的檢查結(jié)果反饋(feedback)為止，已經(jīng)達(dá)到使用期限的研磨墊還是繼續(xù)地被用于研 磨，這段期間會(huì)產(chǎn)生被浪費(fèi)消耗掉的時(shí)間和晶圓（在圖8中以虛線圈起的部分），也會(huì)產(chǎn)生生 產(chǎn)率及成品率降低的問題。
[0011] 本發(fā)明是鑒于所述上述這樣的問題而完成，其目地在于提供一種研磨墊的評(píng)價(jià)方 法及晶圓的研磨方法，其能夠?qū)崟r(shí)評(píng)價(jià)研磨墊的使用期限，從而能夠抑制晶圓研磨時(shí)的生 產(chǎn)率及成品率的降低。
[0012] (二)技術(shù)方案
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種研磨墊的評(píng)價(jià)方法，其評(píng)價(jià)用于研磨晶 圓的研磨墊的使用期限，其特征在于，測定堆積在所述研磨墊上的研磨殘?jiān)牧?，并基于?測定得到的測定值來評(píng)價(jià)所述研磨墊的使用期限。
[0014] 這么做的話，能夠根據(jù)研磨墊來直接評(píng)價(jià)使用期限，且能夠在測定后立即個(gè)別地 判斷研磨墊是否已達(dá)到使用期限。其結(jié)果，能夠減少因使用已達(dá)到使用期限的研磨墊來研 磨所導(dǎo)致的時(shí)間和晶圓等的浪費(fèi)，從而能夠抑制生產(chǎn)率及成品率的降低。
[0015] 此時(shí)，所述研磨殘?jiān)牧?，能夠根?jù)通過X射線熒光分析法所得到的X射線熒光光 譜，檢測含有Si-Κα射線的信號(hào)來進(jìn)行測定。
[0016]這么做的話，在研磨硅晶圓的情況下，能夠通過X射線熒光分析法來調(diào)查研磨墊上 的Si(硅)元素的量，由此能夠更簡單地測定研磨殘?jiān)牧俊?br>[0017] 此外，此時(shí)優(yōu)選根據(jù)相對(duì)于所述研磨墊的使用時(shí)間的所述研磨殘?jiān)康臏y定值來 求得一次近似式，并將該一次近似式的值到達(dá)預(yù)先設(shè)定的閾值的所述使用時(shí)間，設(shè)為所述 研磨墊的使用期限。
[0018] 這樣，利用預(yù)先決定作為研磨墊的使用期限的使用時(shí)間，能夠在研磨墊的使用時(shí) 間到達(dá)預(yù)測值的時(shí)刻，暫時(shí)中斷研磨，從而能夠更切實(shí)地減少因利用已達(dá)到使用期限的研 磨墊來研磨所導(dǎo)致的時(shí)間和晶圓等的浪費(fèi)。其結(jié)果是，能夠更切實(shí)地抑制生產(chǎn)率及成品率 的降低。
[0019] 此外，根據(jù)本發(fā)明，提供一種晶圓的研磨方法，其利用使多片晶圓與研磨墊滑動(dòng)接 觸來研磨所述晶圓，其特征在于，在研磨前測定堆積在所述研磨墊上的研磨殘?jiān)牧?，并?于該測定得到的測定值來預(yù)測所述研磨墊的使用期限，且在所述研磨墊的使用時(shí)間到達(dá)所 預(yù)測的使用期限的時(shí)刻，替換所述研磨墊。
[0020] 這么做的話，能夠容易地預(yù)測研磨墊的使用期限。而且，通過在研磨墊的使用時(shí)間 到達(dá)所預(yù)測的使用期限的時(shí)刻替換研磨墊，能夠減少因使用已達(dá)到使用期限的研磨墊來研 磨所導(dǎo)致的時(shí)間和晶圓等的浪費(fèi)。其結(jié)果是，能夠抑制生產(chǎn)率及成品率的降低。
[0021] 此時(shí)，所述研磨殘?jiān)牧浚軌蚋鶕?jù)通過X射線熒光分析法所得到的X射線熒光光 譜，檢測含有Si-Κα射線的信號(hào)來進(jìn)行測定。
[0022] 這么做的話，在研磨硅晶圓的情況下，能夠通過X射線熒光分析法來調(diào)查研磨墊上 的Si元素的量，由此能夠簡單地測定研磨殘?jiān)牧俊?br>[0023] 此外，此時(shí)優(yōu)選根據(jù)相對(duì)于所述研磨墊的使用時(shí)間的所述研磨殘?jiān)康臏y定值來 求得一次近似式，并將該一次近似式的值到達(dá)預(yù)先設(shè)定的閾值的所述使用時(shí)間，預(yù)測為所 述研磨墊的使用期限。
[0024] 像這樣地預(yù)測研磨墊的使用期限的話，能夠更切實(shí)地減少所浪費(fèi)的時(shí)間和不良品 的晶圓等，從而能夠更切實(shí)地抑制生產(chǎn)率及成品率的降低。
[0025](三)有益效果
[0026] 若是本發(fā)明的研磨墊的評(píng)價(jià)方法及晶圓的研磨方法，能夠個(gè)別地實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)個(gè)體差 異大的研磨墊的使用期限，從而能夠抑制研磨晶圓時(shí)的生產(chǎn)率及成品率的降低。
【附圖說明】
[0027] 圖1表示本發(fā)明的研磨墊的評(píng)價(jià)方法的一例的流程圖。
[0028] 圖2表示使用于娃晶圓的雙面研磨中的雙面研磨裝置的一例的示意剖面圖。
[0029] 圖3是使用于硅晶圓的雙面研磨中的雙面研磨裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖4是表示Si信號(hào)量與LH)的關(guān)聯(lián)性的圖。
[0031] 圖5是表示在研磨墊上測定Si信號(hào)量的位置的一例的圖。
[0032] 圖6是表示在本發(fā)明的研磨墊的評(píng)價(jià)方法中，一次近似式的一例的圖。
[0033] 圖7是表示在實(shí)施例1中，根據(jù)Si信號(hào)量而求得的一次近似式的圖。
[0034] 圖8是表示研磨墊的使用時(shí)間與LH)的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面，針對(duì)本發(fā)明來說明實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限定于該實(shí)施方式。
[0036] 如上所述，研磨墊的使用期限的差異很大而且難以預(yù)測，并且根據(jù)研磨后晶圓的 質(zhì)量項(xiàng)目來間接地調(diào)查研磨墊的使用期限，因此存在下述問題：只能在研磨墊已達(dá)到使用 期限后，才可得知研磨墊的使用期限。
[0037] 因此，本發(fā)明人等考慮不使用調(diào)查研磨后的晶圓，而是通過調(diào)查研磨墊本身，來直 接地判斷研磨墊的使用期限。其結(jié)果為，本發(fā)明人等著眼于堆積在研磨墊上的研磨殘?jiān)?量，其被認(rèn)為是產(chǎn)生LPD的原因。并且，想到根據(jù)該研磨殘?jiān)牧縼韨€(gè)別地評(píng)價(jià)研磨墊的使 用期限，從而完成本發(fā)明。
[0038] 下面，參照?qǐng)D1~6，說明本發(fā)明的研磨墊的評(píng)價(jià)方法及晶圓研磨方法的一例。
[0039] 首先，針對(duì)本發(fā)明的研磨墊的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行說明。此處是將本發(fā)明的研磨墊的評(píng) 價(jià)方法應(yīng)用于硅晶圓的雙面研磨中的情況作為例子來進(jìn)行說明。
[0040] 首先，準(zhǔn)備研磨對(duì)象的多片硅晶圓（圖1的A)。接下來，預(yù)備對(duì)硅晶圓進(jìn)行雙面研磨 的雙面研磨裝置。針對(duì)此時(shí)使用的雙面研磨裝置，參照?qǐng)D2、3進(jìn)行如下說明。
[0041] 如圖2、3所示，雙面研磨裝置1具備上下彼此相對(duì)設(shè)置的上平臺(tái)2與下平臺(tái)3;在上 平臺(tái)2與下平臺(tái)3上，分別粘貼有研磨墊4。在上平臺(tái)2與下平臺(tái)3之間的中心部設(shè)置有太陽齒 輪5，在邊緣部設(shè)置有內(nèi)齒輪6。硅晶圓W被保持在載具7的保持孔8，且被夾在上平臺(tái)2與下平 臺(tái)3之間。
[0042] 此外，載具7的外周齒嚙合于太陽齒輪5與內(nèi)齒輪6的各齒部，隨著上平臺(tái)2和下平 臺(tái)3通過未圖示的驅(qū)動(dòng)源來旋轉(zhuǎn)，載具7-邊自轉(zhuǎn)一邊繞著太陽齒輪5公轉(zhuǎn)。此時(shí)，被載具7的 保持孔8所保持的娃晶圓W，通過上下的研磨墊4，對(duì)其雙面同時(shí)進(jìn)行研磨。研磨娃晶圓W時(shí)， 從未圖示的噴嘴供給研磨液。重復(fù)地進(jìn)行如上所述的雙面研磨，以批次式來雙面研磨多片 硅晶圓W(圖1的B)。
[0043] 使用該研磨裝置1，在實(shí)施硅晶圓的雙面研磨的批次之間且在下一次的研磨開始 之前，測定在本發(fā)明中堆積在研磨墊4上的研磨殘?jiān)牧浚▓D1的C)。如上所述，已知研磨殘 渣的量與LPD具有關(guān)聯(lián)性。此處，在本發(fā)明中，根據(jù)研磨殘?jiān)牧康臏y定值來評(píng)價(jià)研磨墊的 使用期限（圖1的D)。
[0044]這樣，通過根據(jù)研磨墊直接地評(píng)價(jià)使用期限，能夠在測定研磨殘?jiān)牧亢螅⒓磁?斷研磨墊是否已達(dá)到使用期限。
[0045] 舉例來說，在該雙面研磨裝置1的研磨墊4的情況下，能夠在雙面研磨的批次之間 等時(shí)候，測定研磨殘?jiān)牧俊Ｗ鳛闇y定方法，可使用X射線熒光分析法。若是X射線熒光分析 法，由于能夠使用便于搬運(yùn)的手提型的X射線熒光分析裝置，因此能夠在研磨墊粘貼在平臺(tái) 上的狀態(tài)下簡便且短時(shí)間地進(jìn)行測定。
[0046] 為了通過X射線熒光分析法來測定研磨殘?jiān)牧?，具體可采用以下的方法。
[0047] 在雙面研磨后的硅晶圓W的情況下，由于堆積于研磨墊4上的研磨殘?jiān)泻蠸i元 素，因此若是檢測出含有X射線熒光光譜的Si-Κα射線的信號(hào)，就能夠測定研磨殘?jiān)牧俊８?具體地說，能夠根據(jù)檢測到的X射線熒光光譜，將含有Si-Κα射線且在1.6~1.9eV范圍內(nèi)的 信號(hào)量積分得到的數(shù)值，作為研磨殘?jiān)牧康念A(yù)測值來使用（下面，將該研磨殘?jiān)牧康念A(yù) 測值稱為Si信號(hào)量）。優(yōu)選在測定前先以干布等擦去研磨墊表面的水分。
[0048] 此處，針對(duì)上述Si信號(hào)量與LH)的關(guān)聯(lián)性，本發(fā)明人等將調(diào)查后的結(jié)果表示于下。
[0049] 圖4是表示與圖8所示的LH)測定一起測定Si信號(hào)量，并且配合SI信號(hào)量的測定結(jié) 果的圖表。對(duì)于Si信號(hào)量的測定，使用了堀場制作所制造的MESA-630。測定方式是Alloy LE FP，