JPH1098016A - 半導体ウェハ研磨装置 - Google Patents

半導体ウェハ研磨装置

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JPH1098016A
JPH1098016A JP24972796A JP24972796A JPH1098016A JP H1098016 A JPH1098016 A JP H1098016A JP 24972796 A JP24972796 A JP 24972796A JP 24972796 A JP24972796 A JP 24972796A JP H1098016 A JPH1098016 A JP H1098016A
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JP
Japan
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polishing
semiconductor wafer
film thickness
thickness
measuring
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JP24972796A
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Shigeto Izumi
重人 泉
Hatsuyuki Arai
初雪 新井
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SpeedFam Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P52/00Grinding, lapping or polishing of wafers, substrates or parts of devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34Accessories
    • B24B37/345Feeding, loading or unloading work specially adapted to lapping

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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体ウェハ表面に形成した膜を所定の厚み
に、かつ平滑度を正しく研磨する半導体ウェハ研磨装置
を提供する。 【解決手段】 半導体ウェハ表面に形成された層間膜を
化学的機械的研磨方法で研磨する半導体研磨装置1を次
のように構成した。すなわち、半導体ウェハ3に形成さ
れた層間膜の厚みを半導体ウェハの研磨前及び研磨後に
計測する計測器16と、計測器が計測した層間膜の膜厚
に基づき半導体ウェハの研磨状態を検出し、検出した研
磨状態と基準膜厚とを比較して半導体ウェハ研磨装置の
研磨条件を制御する制御部等とから半導体ウェハ研磨装
置を構成した。これにより、研磨前後において半導体ウ
ェハの膜厚を検出でき、研磨装置の研磨状態を正確に把
握でき、把握した研磨状態に基づいて適切な研磨を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウェハ表面
に形成された絶縁膜を化学的機械的研磨方法によって平
滑に研磨する半導体ウェハ研磨装置に関し、特に半導体
ウェハ研磨装置における研磨前と研磨後に半導体ウェハ
表面の層間膜の膜厚計測を行い、計測した膜厚値に基づ
いて研磨条件を適宜変更し、半導体ウェハの層間膜厚を
所望の条件に研磨する半導体ウェハ研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体チップは、半導体ウェハ上に導電
層や絶縁層、あるいはその他の層を所定のパターンで予
め定められた順序に従って積層し、全て重ねた後切断分
割して製造する。そのため半導体ウェハの最上面は積層
された各パターン層によって凹凸が生じ、その凹凸の上
に更にパターンを重ねることとなるため層を重ねるごと
に凹凸はより増大する。このように最上層表面の凹凸が
非常に大きくなると露光時の焦点が定まらず精密なパタ
ーン形成ができなくなり、パターントレール、配線ピッ
チ等を小さくすることができず、集積度が向上できな
い。
【0003】そこで、微細パターンのリソグラフイの焦
点深度、微細パターンの多層化、層間絶縁膜の平坦化等
を実現するために、化学的機械的研磨(Chemical Mecha
nical Polish)方式を用いた半導体ウェハ研磨装置を用
いて半導体ウェハの層間膜を研磨し、膜厚を平滑化して
いる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
ウェハの層間膜研磨は、半導体ウェハ研磨装置のプロセ
ス条件、すなわち研磨時間、キャリア回転数、研磨圧
力、スラリーの供給量、プラテンの回転数、パッド表面
温度、研磨布の選定、パッドコンデショナーの圧力、バ
ックフィル圧力等の種々のファクターを調整し決定する
作業が必要となる。又、研磨中は半導体ウェハの研磨面
を研磨パットに押し付けているため、研磨面の残膜の厚
みを計測器等によって直接検出することは困難であり、
従来は層間膜の研磨率を一定と仮定し、研磨を行った処
理時間に基づいて研磨量の制御を行っていた。
【0005】一方、従来研磨した半導体ウェハの膜厚を
計測する場合は、研磨した半導体ウェハを洗浄、乾燥し
た後半導体ウェハ研磨装置と別途設置された計測装置に
運び、その膜厚を計測するようにしていた。そのため計
測に数時間を要し、更に、膜厚を計測しその計測データ
をその後の研磨に利用しようとする時に研磨装置内の研
磨布の温度変動等で、測定データをそのまま利用できな
いという問題があった。
【0006】すなわち、半導体ウェハ研磨装置で研磨し
た半導体ウェハの膜厚を計測装置で計測し、その値を半
導体ウェハの研磨に用いるようにした場合には、膜厚を
計測した半導体ウェハを研磨した時から時間がかなり経
過していることから、半導体ウェハ研磨装置の作動条件
が異なり、計測された結果をそのまま現在の研磨条件の
基準値として用いることが難しいという問題もあった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するため、半導体ウェハ表面に形成された層間膜を
化学的機械的研磨方法で研磨する半導体研磨装置を次の
ように構成した。
【0008】すなわち、半導体ウェハに形成された層間
膜の厚みを該半導体ウェハの研磨前及び研磨後に計測す
る計測手段と、計測手段が計測した層間膜の膜厚に基づ
き半導体ウェハの研磨状態を検出する検出手段と、検出
手段が検出した研磨状態と基準膜厚とを比較し、半導体
ウェハ研磨装置の研磨条件を制御する制御手段とから半
導体ウェハ研磨装置を構成した。
【0009】計測手段は、半導体ウェハに形成された数
あるダイのうち特定のダイを数か所選び、それぞれのダ
イにおいてパターン中の特定箇所をそれぞれ選んで、そ
の部分の膜厚を計測するようにした。計測手段の計測箇
所としては、中心部と周辺に均等に配した複数の点、例
えば半導体ウェハの中心部と周辺部の4か所均等に分布
した点とするとよい。すると、残膜厚に加え、残膜厚の
中央と周辺部との差から、コンベックス、コンケーブ形
状の程度、または残膜厚の一方向への傾き等を検出する
ことができる。
【0010】研磨後の半導体ウェハの膜厚を計測する計
測手段は、湿式の計測手段であることとした。このこと
により、研磨後の半導体ウェハを別置きの洗浄機、乾燥
機にかけることなく、研磨直後の半導体ウェハの膜厚を
計測できる。また、研磨プロセスを2段階に分け、一次
研磨により表面の凹凸を研磨し、その後の二次研磨を一
次研磨後の膜厚から推定することとした。すなわち、一
次研磨によって半導体ウェハの表面はほぼ平坦に研磨さ
れることから、二次研磨は、チップパターンで決定され
る直線性をもった既知の研磨速度となることから、基準
膜厚までの研磨時間、つまり二次研磨の所要時間を正確
に設定することができる。
【0011】半導体ウェハ研磨装置を、更に詳しく述べ
る。研磨しようとする半導体ウェハは、収納容器に複数
枚収容され、半導体ウェハ研磨装置の収納容器設置位置
に設置される。収納容器が設置されると、移動アームが
半導体ウェハを収納容器から個々に取り出し計測器に移
動させる。
【0012】計測器は、例えば反射光を利用した膜厚計
測装置であり、半導体ウェハの所定位置に光を当て、そ
の反射光から膜厚を正確に計測し、その値を制御部に送
る。また計測器には、画像処理装置や移動機構等を備
え、半導体ウェハにおける膜厚計測点を正確に特定でき
るようになっている。尚、計測器の計測方法は反射式に
限るものではない。
【0013】計測器による計測が終了すると、再び移動
アームによって半導体ウェハは取り出され、回転移動台
の載置位置に載置される。回転移動台は、研磨前の半導
体ウェハ載置位置と研磨後の半導体ウェハ載置位置とを
備え、半導体ウェハを載置した状態で水平方向に任意な
角度回転する。回転移動台の載置位置に研磨前の半導体
ウェハが配置されると回転移動台は180度回転し、研
磨台側に半導体ウェハを移動させる。研磨台は、所定の
速度で回転する研磨パッドと研磨剤塗布装置等からな
り、上部に半導体ウェハを把持し上下動する把持部と、
把持部を水平方向に移動させる搬送機構が備えてある。
【0014】把持部は、負圧による吸引機構を備え、搬
送機構によって回転移動台から半導体ウェハ上に降ろさ
れると負圧で半導体ウェハを吸着する。吸着された半導
体ウェハは上昇されるとともに搬送機構によって水平方
向に移動され、研磨台の研磨パッド上に降ろされる。研
磨台は、研磨剤を研磨パッド表面に塗布して回転してお
り、押し付けられた半導体ウェハの表面を研磨する。
【0015】半導体ウェハの研磨が終了すると、上記手
順の逆をたどり研磨後の半導体ウェハを収納する収納容
器に収納されるが、途中計測器によって研磨前に膜厚を
計測したと同様な位置の膜厚が研磨後に計測され、その
値は制御部に送られる。
【0016】そして、制御部は、研磨前と研磨後の値か
ら半導体ウェハの研磨量を求め、又研磨後の膜厚と基準
膜厚値とを比較し、両者間に相違がある場合には求めら
れた研磨量に基づいてその後の研磨条件の変更を行う。
研磨条件の変更は例えば、膜厚が平均して基準値と異な
る場合には研磨時間や押し付け圧力等を増減させる。又
膜厚に偏りがあり、傾斜しているあるいは中央と周辺と
の間に凹凸が生じている場合には、研磨パット面のドレ
ッシングや把持部の背面圧力の調整等を行い、基準膜厚
となるよう補正する。
【0017】また、一次研磨の後更に半導体ウェハの二
次研磨を行うようにした場合、一次研磨による研磨量か
ら二次研磨の研磨時間を算出する。これは、一次研磨の
ときは半導体ウェハの表面の凹凸が大きく、研磨速度は
早い。一方、表面の凹凸がある程度研磨され平面に近づ
くと、研磨パッドと接する面積がほぼ全面に近くなり、
時間当たりの研磨量が所定値となり、研磨量を推測しや
すくなる。そのため、一次研磨後の研磨量はほぼ全面研
磨として研磨時間を算出して正確な研磨時間を得ること
ができる。この場合は、研磨装置を2台として、一次研
磨と二次研磨の機能に分担することも可能である。
【0018】更に、このようにして得られた一次と二次
の研磨時間を加えた時間が研磨全体の所要時間として算
出することができ、この値をフィードバックする。
【0019】
【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体ウエハ研磨
装置の実施の形態を説明する。
【0020】半導体ウエハ研磨装置1は、図1及び図2
に示すように半導体ウェハ3(図4参照)の絶縁膜を化
学的機械的に研磨する研磨台2と、研磨前の半導体ウェ
ハ3を収納する収納容器4と、研磨前の半導体ウェハ3
を把持し移動する研磨前用移動アーム6と、研磨後の半
導体ウェハ3を把持し移動する移動アーム8と、半導体
ウェハ3を移動アーム6の中心に把持させる中心調整器
10と、半導体ウェハ3を載せて水平方向に回転させる
回転移動台12と、回転移動台12から研磨台2に半導
体ウェハ3を搬送する搬送器14と、研磨前の半導体ウ
ェハ3の絶縁層の膜厚を計測する計測器16と、研磨後
の半導体ウェハ3の絶縁層の膜厚を計測する計測器18
と、研磨後の半導体ウェハ3を収納する収納容器20等
から構成されている。
【0021】研磨台2は、図3に示すように回転機構
(図示せず)により回転されるプラテン22と、プラテ
ン22の上面に張り付けられた研磨パッド24と、研磨
剤を研磨パッド24上に吐出する供給器26等から構成
してある。研磨台2の上方には前後動自在な搬送器14
が設置されており、搬送器14には把持具28が設けら
れている。把持具28は、搬送器14に上下動自在に取
り付けてあり、周囲にリング31を備え、図示しない圧
力調整機に接続し、圧力調整機の負圧等により半導体ウ
ェハ3を吸引把持する。また把持具28は、図示しない
駆動機構により軸35の軸回りに回転自在であり、搬送
器14によって前後に水平移動するとともに垂直方向に
昇降する。したがって、把持具28に把持された半導体
ウェハ3は、回転しながら研磨台2に押し付けられ、更
に前後の動きとともに研磨台2に押し付けられる。
【0022】研磨台2の後方には、図1に示すように研
磨台2の研磨面をドレッシングするドレッサ30が設置
してある。ドレッサ30は、腕部31が回動し、ドレッ
シング刃32を所定の方向に回転させながら研磨面をド
レッシングする。
【0023】移動アーム6は、台座部34と、台座部3
4に取り付けられた柱部36と、柱部36に回転自在に
取り付けられた腕部38等から構成されている。台座部
34は、走行レール40に沿って移動可能で、又柱部3
6は上下に伸縮自在であり、腕部38は軸回りに回転す
るとともに水平方向に伸縮自在で、かつ端部7に負圧が
供給され、負圧の吸引力を用いて半導体ウェハ3を把持
することができる。研磨後用の移動アーム8も移動アー
ム6と同様な構成である。
【0024】収納容器4は、複数枚の半導体ウェハ3を
収容するように多段に収容部が形成してあり、かつ移動
アーム6の端部7が侵入し半導体ウェハ3を把持できる
よう前面に切り欠きが形成してある。
【0025】中心調整器10は、収納容器4から取り出
した半導体ウェハ3の中心と移動アーム6の端部7の中
心とを一致させるための位置調整器である。回転移動台
12は、図示しない回転機構により回転自在になってお
り、上面に4箇所半導体ウェハ3の載置箇所が形成して
ある。半導体ウェハ3の載置箇所は、隣合った2箇所が
研磨前の半導体ウェハ3を載置する箇所で、他の2か所
が研磨後の半導体ウェハ3を載置する箇所である。
【0026】回転移動台12と研磨台2の間には、洗浄
部44が設置されている。洗浄部44は、研磨台2で研
磨された半導体ウェハ3に付着している研磨剤等を洗い
落とし、研磨剤が他の箇所に移らないようする。
【0027】計測器16は、半導体ウェハ3に形成され
た絶縁膜の膜厚を計測する計測器であり、絶縁膜に光を
照射し、金属層等によって反射された反射光によって絶
縁膜の膜厚を計測する器具である。又計測器16は、画
像処理装置及び半導体ウェハ3を任意に移動させる移動
機構(いずれも図示せず)を備えており、半導体ウェハ
3に形成された半導体チップの所定の位置の絶縁膜の膜
厚を計測できるようになっている。
【0028】図4に半導体ウェハ3の計測位置の例を示
す。すなわち、半導体ウェハ3の中心部Aと周辺の4か
所B、C、D、Eの各点に位置するチップを選択し、更
に各チップの同一の箇所を選定し、その箇所の膜厚を計
測する。
【0029】計測器18は研磨後の半導体ウェハ3の膜
厚を計測する計測器であり、濡れた状態の半導体ウェハ
3の膜厚が計測可能で、かつ半導体ウェハ3の表面に残
る研磨剤の影響を受けにくい構造である。基本的には、
白色光の干渉を利用して膜厚を測定するものであり、計
測器16と同様半導体ウェハ上に形成されたチップの同
一地点を特定するための画像認識装置、厚みセンサや画
像センサを移動する移動テーブル、コントローラ、デー
タ処理用コンピュータ等を備えている。
【0030】研磨後の半導体ウェハ3を収納する容器収
容20は水槽内に沈められており、半導体ウェハ3を水
中に浸し、乾燥を防ぐようになっている。移動アーム8
は、研磨された半導体ウェハ3を把持し、回転移動台1
2から計測器18、収納容器20等に移動する。
【0031】次に、半導体ウェハ研磨装置1の作用につ
いて説明する。
【0032】まず、各種パターンの積層処理がなされた
半導体ウェハ3を収納容器4に収納し、収納容器4の設
置場所に設置する。半導体ウェハ研磨装置1の作動を開
始させると移動アーム6が収納容器4から半導体ウェハ
3を最上段から取り出し、取り出した半導体ウェハ3を
計測器16に搬送し、半導体ウェハ3の中央と、直角に
位置する周囲4箇所に形成されたチップ上の同一の箇所
の膜厚を計測する。計測された膜厚の値は制御部に送ら
れるとともに膜厚を計測した半導体ウェハ3は中心調整
器10に送られ、移動アーム6の端部7の中心と中心位
置を正確に設定される。中心調整器10で中心位置を設
定したなら移動アーム6は半導体ウェハ3を回転移動台
12の研磨前載置箇所に載せる。
【0033】回転移動台12の研磨前の載置箇所に2枚
の半導体ウェハ3が載置されたら、回転移動台12は半
回転回転し、半導体ウェハ3を研磨台2側に送る。次
に、把持具28が下降し回転移動台12上の半導体ウェ
ハ3を吸着し、搬送器14によって研磨台2のプラテン
22上に置かれる。研磨台2では、プラテン22が回転
し、又研磨剤が供給器26から供給されて、まず予め入
力されている研磨量で半導体ウェハ3を研磨する。研磨
が終了したなら、搬送器14によって把持部28を洗浄
部44に搬送し、研磨時に把持部28や半導体ウェハ3
に付着した研磨剤を除去する。研磨剤を除去した後、回
転移動台12の研磨後の載置箇所に半導体ウェハ3を載
置する。
【0034】半導体ウェハ3を載置すると回転移動台1
2が半回転回転し、研磨後の半導体ウェハ3が移動アー
ム8側になり、同時にすでに回転移動台12の研磨前載
置箇所に載置されていた研磨前の半導体ウェハ3が研磨
台2側に移動する。研磨後の半導体ウェハ3を扱う移動
アーム8は、回転移動台12から半導体ウェハ3を把持
し、計測器18に送る。計測器18は、研磨前に計測し
た箇所に対応する箇所を選定して半導体ウェハ3の膜厚
を計測し、計測値を制御部(図示せず)に送る。
【0035】制御部は、研磨前に計測した膜厚の値と研
磨後に計測した膜厚の値とから半導体ウェハ3の被研磨
状態を検出し、又研磨後の膜厚と基準値とを比較する。
そして、半導体ウェハ3の膜厚が基準値を越えていると
判断した場合には、研磨台2における研磨量を増加さ
せ、又研磨量が大きいときには研磨時間を短縮させる等
研磨量を減少させる。
【0036】更に、研磨量にばらつきがある場合、例え
ば研磨面が半導体ウェハ3の基材に対して傾斜している
場合や中央部と周辺部で研磨量に差がある場合には、把
持部28の背面の押圧条件やドレッサ30を用いて研磨
パッド24の状態を変更する。
【0037】例えば図4に示す半導体ウェハ3のAから
Eの各点における研磨量Ra〜Reを計測し、中心部の
研磨量Raと周辺の研磨量Rb〜Reの平均Rhとを比
較する。RaとRhの比較の結果Raの値がRhの値よ
り所定値以上大きく中心部の厚みが厚い場合には中心部
が凸状態と判定し、制御部は把持部28の背圧を高め、
中心部における押し付け圧力が増加するように指示を出
す。これにより、これ以降研磨される半導体ウェハ3の
中心部の押し付け力が増大し、研磨後の半導体ウェハ3
の膜厚を平坦にできる。
【0038】あるいは他の方法として、制御部は、ドレ
ッサ30に指示を送り、研磨台2の研磨面が凸状態にな
るようドレッシングを行わせる。すると研磨プロセスは
プロセスパッド面の形状の転写であるので、これによっ
ても膜厚の凸状態を解消し、研磨後の膜厚を平坦にする
ことができる。この際、研磨面の形状を検出する計測器
(図示せず)とドレッサ30とを連動させて最適な形状
を創成する。一方、中心部の厚みが薄く凹と判定された
場合には、制御部は、ドレッサ30によるドレッシング
で研磨台2の研磨面が凹状態となるよう指示を送り、そ
の後の研磨条件を調整する。
【0039】更に、AからEの各点における研磨量Ra
〜Reの平均Rmを求め、Ra〜Reの最大値と最小値
の差をRmで除した値から研磨状態の均一性を求めた
り、または、中心部A点を通過する直線上のRb、R
a、Rdの大小の関係を求め、大小の関係が例えばRb
<Ra<Rdのように一定の場合には、D点からB点に
向かって傾斜していること等を求めることができ、これ
らの結果をフィードバックしてもよい。図5に計測結果
とフィードバックの対処方法との関連について示す。図
5の上段に示すように研磨速度が遅い場合には、研磨圧
を高めることにより対処でき、また上述したように、膜
形状が凸の場合には、バックフィル圧力を高める、ある
いはパッド面形状を調整して対処する。逆に膜形状が凹
の場合にはパッド面形状の調整で対処する。更に、研磨
量が不足する場合には、研磨量を調整する。
【0040】膜厚の計測が終了した半導体ウェハ3は、
移動アーム8により収納容器20に順次収納される。研
磨後の半導体ウェハ3が収納容器20に収納されると、
水中に浸され、半導体ウェハ3は乾燥しないようになっ
ている。収納容器20の収容スペースが半導体ウェハ3
で満たされると取りはずし、代わって空の収納容器20
を設置する。
【0041】このように、本発明の半導体ウェハ研磨装
置1によれば、半導体ウェハ3の研磨開始前に計測器1
6により予め定められた半導体ウェハ3の所定箇所の膜
厚を計測し、そして研磨台2により研磨が終了した段階
で研磨前に計測した位置に対応した位置の膜厚を計測
し、得られた計測値から研磨装置1における研磨状態を
把握し、研磨条件を適宜変更することとしたので、所望
の研磨状態を保持でき、正確な研磨を無駄なく、しかも
連続して行うことができる。
【0042】次に、半導体ウェハ研磨装置の他の例を説
明する。
【0043】この例は、半導体ウェハ研磨装置1の外部
に膜厚測定装置(図示せず)を設置し、研磨開始前の半
導体ウェハ3の膜厚測定は、外部に設置された膜厚測定
装置で測定するようにしたものである。そして、測定装
置で計測した計測結果を半導体ウェハ研磨装置1に入力
し、入力された測定値と研磨後に測定した値とを用いて
半導体ウェハ研磨装置1における半導体ウェハ3の研磨
状態を求め、研磨条件を適切に設定、変更する。このよ
うにしても、研磨状態を直ちに得ることができ、それに
基づいた適切な設定を行うことができるので、正確な半
導体ウェハ3の研磨を連続して実現できる。
【0044】なお、上記実施例では絶縁膜を研磨した
が、本発明ではそれに限るものではない。
【0045】
【発明の効果】本発明の半導体ウェハ研磨装置によれ
ば、研磨前及び研磨後に半導体ウェハの膜厚を計測する
計測器を設け、これら計測器が計測した値に基づいて研
磨条件等を調整することとしたので、適切な研磨状態を
把握でき、かかる計測結果に基づいて、個々の半導体ウ
ェハの研磨を正確に連続して行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体ウェハ研磨装置の一実施例を示
す平面図である。
【図2】本発明の半導体ウェハ研磨装置の一実施例を示
す斜視図である。
【図3】研磨台を示す一部断面図である。
【図4】半導体ウェハを示す図である。
【図5】計測結果と対処方法との関連を示す図である。
【符号の説明】 1 半導体ウェハ研磨装置 2 研磨台 3 半導体ウェハ 4、20 収納容器 6、8 移動アーム 7 端部 10 中心調整器 12 回転移動台 14 搬送器 16、18 計測器 22 プラテン 24 研磨パッド 26 供給器 28 把持部 30 ドレッサ 31 リング 32 ドレッシング刃 34 台座部 36 柱部 38 腕部 40 レール 44 洗浄部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体ウェハ表面に形成された層間膜を
    化学的機械的研磨方法で研磨する半導体ウェハ研磨装置
    において、 前記半導体ウェハの層間膜の厚みを該半導体ウェハの研
    磨前及び研磨後に計測する計測手段と、 前記計測手段が計測した前記層間膜の膜厚に基づき前記
    半導体ウェハの研磨状態を検出する検出手段と、 前記検出手段が検出した研磨状態と半導体ウェハの基準
    膜厚とを比較し前記半導体ウェハ研磨装置の研磨条件を
    制御する制御手段と、からなることを特徴とした半導体
    ウェハ研磨装置。
  2. 【請求項2】 前記計測手段は、前記半導体ウェハ上に
    形成された半導体チップの同一の箇所に相当する箇所の
    膜厚を研磨前後において計測することを特徴とした請求
    項1に記載の半導体ウェハ研磨装置。
  3. 【請求項3】 前記計測手段の計測箇所を、半導体ウェ
    ハの中心部と周辺部に均等に分布した複数の点としたこ
    とを特徴とした請求項1または請求項2に記載の半導体
    ウェハ研磨装置。
  4. 【請求項4】 前記半導体ウェハの研磨後の膜厚を計測
    する計測手段は、湿式の計測手段であることを特徴とし
    た請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の半導体
    ウェハ研磨装置。
  5. 【請求項5】 前記半導体ウェハの研磨を該半導体ウェ
    ハ表面の凹凸をほぼ研磨する一次研磨と膜厚を調整する
    二次研磨に分割し、前記一次研磨後の膜厚を前記計測手
    段で計測し、前記二次研磨の加工時間を、表面の凹凸が
    解消された前記半導体ウェハの既知の研磨量を用いて求
    め、研磨することを特徴とした請求項1から請求項4の
    いずれか1項に記載の半導体ウェハ研磨装置。
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