研磨方法和研磨装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102601719A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102601719A(43)申请公布日2012.07.25(21)申请号201210021163.9(22)申请日2012.01.18(30)优先权数据2011-0096122011.01.20JP(71)申请人株式会社荏原制作所地址日本东京都(72)发明人大野胜俊松尾尚典(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所11256代理人陈伟秦玉公(51)Int.Cl.B24B37/015(2012.01)B24B37/34(2012.01)H01L21/321(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书1010页页附图附图55页(54)发明名称研磨方法和研磨装置(57)摘要本发明提供一种研磨方法和研磨装置，所述研磨方法能够以足够的研磨速率对衬底的表面(待研磨面)进行研磨，并且能够得到所希望的研磨轮廓，而且能够防止未研磨部在研磨后残留在衬底的表面。所述研磨方法一边通过向研磨垫喷射气体以控制所述研磨垫的温度一边通过所述研磨垫对待研磨面进行研磨。所述研磨方法包括：一边对所述气体的流量或喷射方向进行PID控制一边在研磨期间监视所述待研磨衬底的研磨状态；并且当达到所述被研磨膜的预定膜厚时，改变所述研磨垫的控制温度。CN102679ACN102601719A权利要求书1/2页1.一种研磨方法，用于一边通过向研磨垫喷射气体来控制所述研磨垫的温度一边通过所述研磨垫对待研磨面进行研磨，所述研磨方法包括：一边对所述气体的流量或喷射方向进行PID控制一边在研磨期间监视所述待研磨面的研磨状态；并且当达到被研磨膜的预定膜厚时，改变所述研磨垫的控制温度。2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，在达到所述预定膜厚之前，采用干燥气体作为所述气体；在达到所述预定膜厚之后，采用水雾作为所述气体。3.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，在达到所述预定膜厚之前，以第一研磨压力进行研磨；在达到所述预定膜厚之后，以低于所述第一研磨压力的第二研磨压力进行研磨。4.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，利用涡流传感器、光学传感器或者扭矩电流传感器在研磨期间对所述待研磨面进行监视。5.一种研磨方法，用于一边通过向研磨垫喷射气体来控制所述研磨垫的温度一边通过所述研磨垫对待研磨面进行研磨，所述研磨方法包括：第一研磨步骤，根据所述研磨垫的弹性模量与所述研磨垫的温度之间的相关性数据、所述研磨垫的弹性模量与研磨速率之间的相关性数据、或者所述研磨垫的弹性模量与平面度、缺陷数量和未研磨金属量中的至少一个之间的相关性数据，一边将所述研磨垫的温度控制成与能够得到最大研磨速率的所述研磨垫的弹性模量相对应的温度，一边对所述待研磨面进行研磨；和第二研磨步骤，一边根据所述相关性数据将所述研磨垫的温度控制成与能够得到所希望的平面度的所述研磨垫的弹性模量相对应的温度，一边对所述待研磨面进行研磨。6.一种研磨方法，用于一边通过向研磨垫喷射气体来控制所述研磨垫的温度一边通过所述研磨垫对待研磨面进行研磨，所述研磨方法包括：在研磨期间监视所述待研磨面的研磨状态，并在达到被研磨膜的预定厚度时预测研磨结束时刻；并且控制所述气体的喷射，使得所述研磨垫的温度在所述研磨结束时刻达到预定温度。7.一种研磨装置，用于对衬底进行研磨，具有：气体喷射部，用于向研磨垫喷射气体以控制所述研磨垫的温度；控制器，用于对从所述气体喷射部喷射的气体的流量或喷射方向进行PID控制；和监视器，用于监视待研磨面的研磨状态，其中，在所述控制器中存储有表示所述研磨垫的控制温度与被研磨膜的膜厚之间的关系的规则，并且其中，所述控制器和所述监视器被构成为根据所述规则进行操作，并根据膜厚改变所述研磨垫的控制温度。8.如权利要求7所述的研磨装置，其特征在于，还具有用于清洗所述气体喷射部的清洗工具。9.如权利要求7所述的研磨装置，其特征在于，2CN102601719A权利要求书2/2页其中，所述气体喷射部包括：至少一个冷却喷嘴，用于向所述研磨垫喷射干燥气体；冷却风扇，用于向所述研磨垫吹送所述干燥气体。10.如权利要求7所述的研磨装置，其特征在于，还具有：温度传感器，用于检测所述研磨垫的温度；温度控制器，根据所述温度传感器的检测值控制从所述气体喷射部供给到所述研磨垫的所述干燥气体的量。11.一种研磨方法，用于通过使衬底与研磨垫滑动接触而对所述衬底进行研磨，所述研磨方法包括：使保持有所述研磨垫的研磨台旋转；将所述衬底的表面按压在所述研磨垫上；向所述研磨垫供给研磨液；一边对气体的流量或喷射方向进行PID控制，一边向所述研磨垫喷射所述气体，以使得所述研磨垫的温度成为第一控制温度；监视所述衬底的研磨状态；并且一边对气体的流量或喷射方向进行PID控制，一边