研磨垫的评价方法及晶圆的研磨方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种研磨垫的使用期限的评价方法、及利用该评价方法来进行的晶圆 的研磨方法。
【背景技术】
[0002] 以往，使用于晶圆研磨中的研磨垫的寿命(使用期限），要在清洗实际使用该研磨 垫研磨后的晶圆之后，利用检查装置来监控晶圆的多个质量项目，并且在有检测到任何一 个质量项目产生异常时，才能判断出来。
[0003] 作为其中一个质量项目，举例来说，可使用表示晶圆表面的洁净度的LPD(Light Point Defects，光点缺陷）。该LPD是使激光照射晶圆的表面，并通过将该反射光加以聚光 来进行测定。当晶圆的表面上存在有微粒或晶体原生C0P(Crystal Original Pit，凹点）的 情况下，反射光会进行乱反射，因此通过光接受器来聚光这些漫射光便可检测出微粒和COP 的存在。这时候，预先设定好作为测定对象的微粒和COP的直径，并测定所设定的直径以上 的微粒和C0P的总数。当该LH)的测定值超过成为异常与否判定的基准的基准值时，便判断 研磨垫已达到使用期限（参照专利文献1)。
[0004] 图8示出双面研磨后的晶圆的LH)与研磨垫使用时间的关系的一例。图表的纵轴表 示LH)的测定值与基准值的比值(LH)/基准值），横轴表示研磨垫的使用时间(min)，其中，基 准值成为异常与否判定的基准。此外，LPD的测定实施3次，3次都是以四通道式的双面研磨 装置来研磨直径300mm的多片硅晶圆，清洗研磨后的硅晶圆，并进行干燥处理后，利用KLA-Tencor公司制造的Surfscan SP1进行LPD的测定。此时，统计直径为0.2μηι以上的LPD的个 数。研磨垫使用发泡聚氨酯垫(JH RHODES公司制造的LP-57)，研磨浆使用氢氧化钾(Κ0Η)碱 性基底的胶体二氧化硅(FUJ頂公司制造的GLANZ0X2100)。
[0005] (LPD/基准值）的值超过1时，晶圆判定为不合格，从而判断研磨垫已达到使用期 限。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本专利公开平成11-260769号公报
【发明内容】
[0009] (一)要解决的技术问题
[0010] 图8的图表示出上述测试了3次的结果（图8中的Sample(样本）1~3)。这3次的双面 研磨，即便使用同种的双面研磨装置、部件，但是各研磨垫却仍显示出不同的使用期限。这 样，由于每个研磨垫的使用期限都不同，因此存在难以预先决定研磨垫的使用期限的问题。 而且，研磨后的晶圆直到LH)超过基准值为止，都无法知道研磨垫的使用期限。因此，直到质 量项目的检查结果反馈(feedback)为止，已经达到使用期限的研磨垫还是继续地被用于研 磨，这段期间会产生被浪费消耗掉的时间和晶圆（在图8中以虚线圈起的部分），也会产生生 产率及成品率降低的问题。
[0011] 本发明是鉴于所述上述这样的问题而完成，其目地在于提供一种研磨垫的评价方 法及晶圆的研磨方法，其能够实时评价研磨垫的使用期限，从而能够抑制晶圆研磨时的生 产率及成品率的降低。
[0012] (二)技术方案
[0013] 为了实现上述目的，根据本发明，提供一种研磨垫的评价方法，其评价用于研磨晶 圆的研磨垫的使用期限，其特征在于，测定堆积在所述研磨垫上的研磨残渣的量，并基于该 测定得到的测定值来评价所述研磨垫的使用期限。
[0014] 这么做的话，能够根据研磨垫来直接评价使用期限，且能够在测定后立即个别地 判断研磨垫是否已达到使用期限。其结果，能够减少因使用已达到使用期限的研磨垫来研 磨所导致的时间和晶圆等的浪费，从而能够抑制生产率及成品率的降低。
[0015] 此时，所述研磨残渣的量，能够根据通过X射线荧光分析法所得到的X射线荧光光 谱，检测含有Si-Κα射线的信号来进行测定。
[0016]这么做的话，在研磨硅晶圆的情况下，能够通过X射线荧光分析法来调查研磨垫上 的Si(硅)元素的量，由此能够更简单地测定研磨残渣的量。
[0017] 此外，此时优选根据相对于所述研磨垫的使用时间的所述研磨残渣量的测定值来 求得一次近似式，并将该一次近似式的值到达预先设定的阈值的所述使用时间，设为所述 研磨垫的使用期限。
[0018] 这样，利用预先决定作为研磨垫的使用期限的使用时间，能够在研磨垫的使用时 间到达预测值的时刻，暂时中断研磨，从而能够更切实地减少因利用已达到使用期限的研 磨垫来研磨所导致的时间和晶圆等的浪费。其结果是，能够更切实地抑制生产率及成品率 的降低。
[0019] 此外，根据本发明，提供一种晶圆的研磨方法，其利用使多片晶圆与研磨垫滑动接 触来研磨所述晶圆，其特征在于，在研磨前测定堆积在所述研磨垫上的研磨残渣的量，并基 于该测定得到的测定值来预测所述研磨垫的使用期限，且在所述研磨垫的使用时间到达所 预测的使用期限的时刻，替换所述研磨垫。
[0020] 这么做的话，能够容易地预测研磨垫的使用期限。而且，通过在研磨垫的使用时间 到达所预测的使用期限的时刻替换研磨垫，能够减少因使用已达到使用期限的研磨垫来研 磨所导致的时间和晶圆等的浪费。其结果是，能够抑制生产率及成品率的降低。
[0021] 此时，所述研磨残渣的量，能够根据通过X射线荧光分析法所得到的X射线荧光光 谱，检测含有Si-Κα射线的信号来进行测定。
[0022] 这么做的话，在研磨硅晶圆的情况下，能够通过X射线荧光分析法来调查研磨垫上 的Si元素的量，由此能够简单地测定研磨残渣的量。
[0023] 此外，此时优选根据相对于所述研磨垫的使用时间的所述研磨残渣量的测定值来 求得一次近似式，并将该一次近似式的值到达预先设定的阈值的所述使用时间，预测为所 述研磨垫的使用期限。
[0024] 像这样地预测研磨垫的使用期限的话，能够更切实地减少所浪费的时间和不良品 的晶圆等，从而能够更切实地抑制生产率及成品率的降低。
[0025](三)有益效果
[0026] 若是本发明的研磨垫的评价方法及晶圆的研磨方法，能够个别地实时评价个体差 异大的研磨垫的使用期限，从而能够抑制研磨晶圆时的生产率及成品率的降低。
【附图说明】
[0027] 图1表示本发明的研磨垫的评价方法的一例的流程图。
[0028] 图2表示使用于娃晶圆的双面研磨中的双面研磨装置的一例的示意剖面图。
[0029] 图3是使用于硅晶圆的双面研磨中的双面研磨装置的内部结构图。
[0030]图4是表示Si信号量与LH)的关联性的图。
[0031] 图5是表示在研磨垫上测定Si信号量的位置的一例的图。
[0032] 图6是表示在本发明的研磨垫的评价方法中，一次近似式的一例的图。
[0033] 图7是表示在实施例1中，根据Si信号量而求得的一次近似式的图。
[0034] 图8是表示研磨垫的使用时间与LH)的关系的图。
【具体实施方式】
[0035]下面，针对本发明来说明实施方式，但本发明并不限定于该实施方式。
[0036] 如上所述，研磨垫的使用期限的差异很大而且难以预测，并且根据研磨后晶圆的 质量项目来间接地调查研磨垫的使用期限，因此存在下述问题：只能在研磨垫已达到使用 期限后，才可得知研磨垫的使用期限。
[0037] 因此，本发明人等考虑不使用调查研磨后的晶圆，而是通过调查研磨垫本身，来直 接地判断研磨垫的使用期限。其结果为，本发明人等着眼于堆积在研磨垫上的研磨残渣的 量，其被认为是产生LPD的原因。并且，想到根据该研磨残渣的量来个别地评价研磨垫的使 用期限，从而完成本发明。
[0038] 下面，参照图1~6，说明本发明的研磨垫的评价方法及晶圆研磨方法的一例。
[0039] 首先，针对本发明的研磨垫的评价方法进行说明。此处是将本发明的研磨垫的评 价方法应用于硅晶圆的双面研磨中的情况作为例子来进行说明。
[0040] 首先，准备研磨对象的多片硅晶圆（图1的A)。接下来，预备对硅晶圆进行双面研磨 的双面研磨装置。针对此时使用的双面研磨装置，参照图2、3进行如下说明。
[0041] 如图2、3所示，双面研磨装置1具备上下彼此相对设置的上平台2与下平台3;在上 平台2与下平台3上，分别粘贴有研磨垫4。在上平台2与下平台3之间的中心部设置有太阳齿 轮5，在边缘部设置有内齿轮6。硅晶圆W被保持在载具7的保持孔8，且被夹在上平台2与下平 台3之间。
[0042] 此外，载具7的外周齿啮合于太阳齿轮5与内齿轮6的各齿部，随着上平台2和下平 台3通过未图示的驱动源来旋转，载具7-边自转一边绕着太阳齿轮5公转。此时，被载具7的 保持孔8所保持的娃晶圆W，通过上下的研磨垫4，对其双面同时进行研磨。研磨娃晶圆W时， 从未图示的喷嘴供给研磨液。重复地进行如上所述的双面研磨，以批次式来双面研磨多片 硅晶圆W(图1的B)。
[0043] 使用该研磨装置1，在实施硅晶圆的双面研磨的批次之间且在下一次的研磨开始 之前，测定在本发明中堆积在研磨垫4上的研磨残渣的量（图1的C)。如上所述，已知研磨残 渣的量与LPD具有关联性。此处，在本发明中，根据研磨残渣的量的测定值来评价研磨垫的 使用期限（图1的D)。
[0044]这样，通过根据研磨垫直接地评价使用期限，能够在测定研磨残渣的量后，立即判 断研磨垫是否已达到使用期限。
[0045] 举例来说，在该双面研磨装置1的研磨垫4的情况下，能够在双面研磨的批次之间 等时候，测定研磨残渣的量。作为测定方法，可使用X射线荧光分析法。若是X射线荧光分析 法，由于能够使用便于搬运的手提型的X射线荧光分析装置，因此能够在研磨垫粘贴在平台 上的状态下简便且短时间地进行测定。
[0046] 为了通过X射线荧光分析法来测定研磨残渣的量，具体可采用以下的方法。
[0047] 在双面研磨后的硅晶圆W的情况下，由于堆积于研磨垫4上的研磨残渣中含有Si元 素，因此若是检测出含有X射线荧光光谱的Si-Κα射线的信号，就能够测定研磨残渣的量。更 具体地说，能够根据检测到的X射线荧光光谱，将含有Si-Κα射线且在1.6~1.9eV范围内的 信号量积分得到的数值，作为研磨残渣的量的预测值来使用（下面，将该研磨残渣的量的预 测值称为Si信号量）。优选在测定前先以干布等擦去研磨垫表面的水分。
[0048] 此处，针对上述Si信号量与LH)的关联性，本发明人等将调查后的结果表示于下。
[0049] 图4是表示与图8所示的LH)测定一起测定Si信号量，并且配合SI信号量的测定结 果的图表。对于Si信号量的测定，使用了堀场制作所制造的MESA-630。测定方式是Alloy LE FP，