(57)【要約】多段研磨作業においてウェーハ上の残留物の乾燥を防止するための方法は、ウェーハ処理のスループットを向上させるとともに、ＣＭＰ作業で使用される研磨パッドの耐用年数を延ばす。この方法は、ウェーハにおける第１の研磨作業に続く第２の研磨工程で研磨されるウェーハの研磨終点を検出する工程を含む。終点検出によって、第１の研磨作業における他のウェーハの研磨を終了し、第２の研磨作業において先のウェーハにオーバーポリッシングを施す。所定時間後、第２の研磨作業における先のウェーハのオーバーポリッシングが終了する。最後に、各ウェーハは、研磨作業またはバフ研磨作業を含み得る次の処理作業へと移動される。本発明の１つの利点は、同じ研磨パッドに関して全体の処理時間が増え、これによって、プラテンパッドの変更の間に非常に多くのウェーハを研磨することができるため、プラテンパッドの変更の間にプラテンパッド全体を最大限に使用することができるという点である。
2004507109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続する多段研磨作業においてウェーハ上の残留物の乾燥を防止する方法において、
第１のウェーハ（１１４）の第１の研磨作業に続く第２の研磨作業において研磨される第１のウェーハ（１１４）の研磨終点を検出し、
第１の研磨作業における第２のウェーハ（１１０）の研磨を終了し、第２の研磨作業において第１のウェーハにオーバーポリッシングを行ない、
第２の研磨作業における第１のウェーハ（１１４）のオーバーポリッシングを終了し、
各ウェーハ（１１４，１１０）を次のウェーハ処理作業へと移動する、
ウェーハ上の残留物の乾燥を防止する方法。
【請求項２】
第１の研磨作業における第２のウェーハ（１１０）の研磨時間と、第２の研磨作業における第１のウェーハ（１１４）の終点までの研磨時間とは、ほぼ等しい請求項１に記載の方法。
【請求項３】
研磨終点の検出は、第１のウェーハ（１１４）の表面上の膜厚を決定することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
研磨終点の検出は、検出装置（１１８，１２０）からの終点トレースの解析を含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
研磨終点の検出は、検出装置（１１８，１２０）からの干渉分光曲線の解析を含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
研磨終点の検出は、第１のウェーハ（１１４）の表面から反射されるレーザビームの解析を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
第２の研磨作業における第１のウェーハ（１１４）のオーバーポリッシングは、所定の時間にわたって行なわれる請求項１に記載の方法。
【請求項８】
所定の時間にわたって行なわれる第１のウェーハ（１１４）のオーバーポリッシングは、第１の研磨作業における第２のウェーハ（１１０）を次の研磨作業へと移動する準備を十分に行なえる時間を含んでいる請求項７に記載の方法。
【請求項９】
次の作業への各ウェーハ（１１４，１１０）の移動は、次に続く研磨作業を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
次の作業への各ウェーハ（１１４，１１０）の移動は、次に続くバフ研磨作業を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
第１の研磨作業における第２のウェーハ（１１０）の研磨の終了は、第２の研磨作業における第１のウェーハ（１１４）の研磨の終点時間に応じてなされる請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
多段研磨作業においてウェーハ上の残留物の乾燥を防止する方法において、
第１の研磨位置にある第２のウェーハ（１１０）と第２の研磨位置にある第１のウェーハ（１１４）とを同時に研磨し、
第２の研磨位置にある第１のウェーハ（１１４）の研磨終点が検出される時間に応じて、第１の研磨位置にある第２のウェーハ（１１０）の研磨を終了し、
第２の研磨位置にある第１のウェーハ（１１４）を所定時間だけオーバーポリッシングする、
ウェーハ上の残留物の乾燥を防止する方法。
【請求項１３】
同時に研磨する前に、第１の研磨位置で第１のウェーハ（１１４）を所定時間だけ研磨する工程を更に含む請求項１２に記載の方法
【請求項１４】
連続する多段研磨作業においてウェーハ上の残留物の乾燥を防止する装置において、
第１の研磨位置（１０８）にある第２のウェーハ（１１０）と第２の研磨位置（１１２）にある第１のウェーハ（１１４）とを同時に研磨する研磨手段（１０８，１１２，１２０）と、
第２の研磨位置（１１２）にある第１のウェーハ（１１４）の研磨終点が検出される時間に応じて、第１の研磨位置（１０８）にある第２のウェーハ（１１０）の研磨を終了する終了手段（１２０）と、
第２の研磨位置（１１２）にある第１のウェーハ（１１４）を所定時間だけオーバーポリッシングするオーバーポリッシング手段（１１２）と、
を備えている、ウェーハ上の残留物の乾燥を防止する装置。
【請求項１５】
複合研磨パッド装置におけるウェーハ研磨パッドの耐用年数を延ばす方法において、
少なくとも第１および第２の研磨パッド（１０４Ａ，１０２Ａ）を用意し、
第１の研磨パット（１０４Ａ）を用いて第２のウェーハ（１１０）を研磨するとともに、第２の研磨パット（１０２Ａ）を用いて第１のウェーハ（１１４）を研磨し、
第２のウェーハ（１１０）における研磨終点の検出に基づいて、第１の研磨パッド（１０４Ａ）を用いた第２のウェーハ（１１０）の研磨を終了して、第２の研磨パッド（１０２Ａ）を用いた第１のウェーハ（１１４）のオーバーポリッシングを行ない、
第２の研磨パッド（１０２Ａ）による第１のウェーハのオーバーポリッシングを終了し、
各ウェーハ（１１０，１１４）を次のウェーハ処理作業へと移動する、
ウェーハ研磨パッドの耐用年数を延ばす方法。
【請求項１６】
第１の研磨パッド（１０４Ａ）を用いて第１のウェーハ（１１４）を所定時間だけ研磨する工程を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
第２の研磨パッド（１０２Ａ）を用いたオーバーポリッシング工程は所定時間続けられる請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
第１の研磨パッド（１０４Ａ）を用いた研磨時間と、第２の研磨パッド（１０２Ａ）を用いた終点までの研磨時間とは、ほぼ等しい請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも２つの研磨パッド（１０２Ａ，１０４Ａ）間での累積磨耗時間の差を追従する工程を更に含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
研磨終点を検出する工程は、検出装置（１２０）からの終点トレースの解析を含んでいる請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、一般的に、半導体デバイスおよびそれらの製造方法に関するものであり、特に、研磨処理におけるウェーハの損傷防止方法に関するものである。
【０００２】
半導体産業は、消費者に利用可能な多くの製品で使用できる多数のデバイスを製造している。これらのデバイスは、半導体基板材料上に実装されるマイクロプロセッサを含んでいる。基板材料は、大抵の場合、一般にウェーハと呼ばれる薄い断片に形成されるシリコンから成る。そのようなウェーハ上には、様々な電子回路部品が実装される。この場合、ウェーハは、複数のダイまたはチップに分割され、これらのそれぞれは多くの回路部品を有している。
【０００３】
製造プロセスの様々なポイントで、ウェーハは、その上に半導体デバイスの電子回路部品を配置するための平面を形成する処理を必要とする場合がある。そのような処理は、ウェーハの表面を損傷させることなく所望の基板平面を形成する高度の制御を行なわなければならない。平坦な基板平面を得るために、種々の研磨方法が使用される。化学機械研磨法（ＣＭＰ）は、ウェーハ処理産業で広く使用される方法の１つである。
【０００４】
ＣＭＰは、研磨パッドを保持するための１または複数のプラテンと、ウェーハを保持するための複数のヘッドとを有する研磨装置上で行なわれる。研磨パッドは微粒子スラリーを有しており、この微粒子スラリーは、プラテンおよびパッドが回転する時に、研磨ヘッドによりパッドに押し付けられるウェーハを研磨する。例えばアプライド・マテリアルズ・ミラ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｍｉｒｒａ）社（米国、カリフォルニア州、サンタクララ）から市販されているデバイス等の複数の研磨パッドを有する複合プラテンＣＭＰ装置でウェーハが研磨される場合、その特定のウェーハの全体の研磨シーケンスは、同じ研磨ヘッド上で行なわれる。しかしながら、そのヘッドは、異なる研磨プラテンに対して回転される。研磨シーケンスの第１の部分は、１つのプラテン（「プラテン１」）上で行なわれる。研磨シーケンスの第１の部分が終了すると、ヘッドおよびウェーハは、研磨シーケンスの第２の部分のための第２の研磨プラテン（「プラテン２」）へと移動する。最初のウェーハは、研磨シーケンスの第２の部分を受けるプラテン２上にあり、一方、第２のウェーハを保持する第２の研磨ヘッドは、研磨シーケンスの第１の部分をプラテン１上で行なう。第１のヘッド（「ヘッド１」）がプラテン２における研磨シーケンスの第２の部分を終了し、第２のヘッド（「ヘッド２」）がプラテン１における研磨シーケンスの第１の部分を終了すると、これらのヘッドはプラテンを再び変更し、これにより、ヘッド１がプラテン３へと移動し、ヘッド２がプラテン２へと移動し、ヘッド３がプラテン１へと移動する。１つの共通の研磨装置構成において、プラテン３では研磨（酸化膜除去）が行なわれない。その代わり、プラテン１およびプラテン２でのみ研磨が行なわれ、プラテン３は、化学的な残留物を除去するための次のＣＭＰバフ研磨作業（「バフ」）のために使用される。
【０００５】
ＣＭＰ作業が制御され、研磨プラテンに配置された光放射線検出器および光レーザを使用して研磨の終点が検出される。放射線を透過するために、透明窓がプラテンの表面に埋め込まれる。各プラテンの研磨パッドは、レーザ放射線を透過させることができる材料から成る対応する埋め込みパッド（「窓付きパッド」）を有している。この窓付きパッドは、プラテンの窓およびパッドの窓を通じて放射線を透過させることができるように、プラテン上で位置合わせされる。位置合わせされたプラテンの窓およびパッドの窓は、総称して、「終点窓」と称される。プラテンが回転すると、終点窓は、１回転毎に１回、ウェーハと対向し、これによって、窓を通じて放射線を透過させてウェーハで反射させるとともに、窓を通じて反射した放射線を検出器に戻すことができる。
【０００６】
不透明基板（例えば、シリコン上に二酸化珪素を堆積させたもの）の上にコーティングされた透明な膜を研磨している間、検出器での放射線の強度は、膜が表面から除去されるにつれて、周期性を示す。この周期性は、式ｄ＝λ／（２ｎ　ｃｏｓ θ）によって決定される。ここで、ｄは最大ピーク間の膜を通じた距離であり、ｎは放射線の波長における膜の屈折率であり、θは集束角度（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｇｌｅ）であり、λは放射線の波長である。研磨時間に対する反射光強度のプロットによって、干渉分光曲線が形成される。この干渉分光曲線は、研磨終点検出のために使用することができる。この曲線は、「終点トレース」と称される。終点トレースのサインは、膜厚および研磨レートの特性である。与えられるトレースサインと研磨レートと膜厚との間の関係の知識から、トレースの特定の節点もしくはその近傍で、研磨の「終点」を決定することができる。
【０００７】
処理中に１つのウェーハによってアクセスされる各研磨プレートからの終点トレースを電子的に組み合わせて、ウェーハのための１つの仮想トレースを形成することができる。前述したように、プラテン３でバフ研磨工程が行なわれる場合には、プラテン１およびプラテン２からの終点トレースだけが収集されて組み合わされる。研磨シーケンスの２つの工程において、１つのウェーハにおける研磨時間は、ほぼ等しい部分、すなわち、プラテン１で行なわれる全研磨時間の約半分と、プラテン２で行なわれる全研磨時間の約半分とに分割される。このような分割は、以下の複数の方法のうちのいずれかによって行なわれる。
【０００８】
シングル・プラテン終点モードにおいては、プラテン１およびプラテン２の両方から終点トレースが収集され、これらの終点トレースの両方が組み合わされて、１つの仮想トレースが形成される。しかしながら、トレースは、第２のプラテンにおいてのみ研磨終点を引き起こすために使用される。プラテン１における研磨時間は、除去される膜厚および研磨レートの知識に基づいて、予想される研磨時間の約半分に固定される。その後、プラテン２における研磨時間は、光学的な終点解析によって決定される。
【０００９】
デュアル・プラテン終点モードにおいては、プラテン１およびプラテン２の両方から終点トレースが収集され、これらの終点トレースの両方が組み合わされて、１つの仮想トレースが形成される。トレースは、両方のプラテンにおいて研磨終点を引き起こすために使用される。第１のプラテンにおける研磨時間は、除去される厚さと終点トレースとの間の関係の知識に基づき、測定されるトレースの特定の特徴を検出することによって、研磨時間の約半分となるように決定される。プラテン２における研磨時間は、光学的な終点解析によって決定される。
【００１０】
特定のプラテンにおける研磨シーケンスの一部が終了すると、ヘッドがプラテンから引き上げられ、ウェーハは、負圧によってヘッドに保持されるとともに、装置の他のセクションの全てにおいてシーケンスが終了するまで、研磨パッドの上側で吊下げられる。例えば、プラテン２におけるウェーハが研磨終点に達すると、ヘッドは、プラテンからウェーハを引き上げるとともに、他のヘッドにおける研磨シーケンスが終了するまで、プラテンの上側でウェーハを保持する。全てのヘッドがその研磨シーケンスの役目を満たし、全てのウェーハがプラテンから引き上げられると、全てのヘッドは、研磨シーケンスの次のステーションへと回転される。ウェーハが研磨プラテンの上側で吊下げ保持される間、ウェーハの表面上には幾らかのスラリー残留物が存在する場合がある。プラテン２での研磨後あるいはプラテン３でのバフ研磨後のアイドリング時間中にスラリー残留物が乾燥すると、次の処理作業中にウェーハの表面に有害な擦り傷が生じる可能性がある。
【００１１】
アイドリング時間中にヘッドおよびウェーハの領域に水蒸気を導入すれば、ウェーハ表面上でのスラリーの乾燥を防止できるかもしれない。しかしながら、研磨装置に水分を与えると、研磨性能に影響を与える可能性があり、また、処理を更に複雑化させる。
【００１２】
本発明は、研磨工程間において研磨スラリーがウェーハの表面上で乾燥することを防止することにより、連続する多段研磨処理におけるウェーハへの損傷を防止するとともに、前述した必要性および他の必要性に対応する方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、多くの実施形態や用途で例示されるが、そのうちの幾つかを以下に要約する。
【００１３】
本発明の一実施形態においては、連続する多段研磨作業においてウェーハ上の残留物の乾燥を防止するための方法が見出された。この方法は、第１のウェーハの第１の研磨作業に続く第２の研磨作業において、研磨される第１のウェーハにおける研磨終点を検出することを含む。終点検出によって、第１の研磨作業における第２のウェーハの研磨を終了し、その後、第２の研磨作業において第１のウェーハのオーバーポリッシングが行なわれる。所定時間後、第２の研磨作業における第１のウェーハのオーバーポリッシングが終了する。最後に、各ウェーハは、バフ研磨作業、別の研磨作業を含むことができる次のウェーハ処理作業へと移動され、あるいは、単にウェーハ処理ライン上に引き継がれる。関連する用途において、第１のウェーハは、研磨されるとともに、両方のウェーハが２つの研磨位置のそれぞれで同時に研磨される前に第２の研磨位置へと移動される。第１の位置での研磨作業は、第２の位置で研磨される第１のウェーハが終点に達する時間に応じて終了する。
【００１４】
本発明の他の実施形態においては、複合研磨パッド装置におけるウェーハ研磨パッドの耐用年数を延ばすための方法が見出された。この方法は、少なくとも第１および第２の研磨パッドを用意し、第１の研磨パットを用いて第２のウェーハを研磨するとともに、第２の研磨パットを用いて第１のウェーハを研磨することを含む。第１のウェーハにおける研磨終点の検出に基づいて、第１の研磨パッドを用いた第２のウェーハの研磨が終了する。その後、第１のウェーハは、第２の研磨パッドを用いてオーバーポリッシングされ、その後、オーバーポリッシング作業が終了する。その後、各ウェーハは、次のウェーハ処理作業へと移動される。関連する実施形態においては、交換時期を決めるために、２以上のパッド間の累積磨耗時間の差が探知される。
【００１５】
本発明の前記要約は、図示された各実施形態または本発明の全ての実施形態を説明することを意図したものではない。図および詳細な説明は、これらの典型的な実施形態を例示するものである。
【００１６】
本発明は、添付図面を参照しながら本発明の様々な実施形態の以下の詳細な説明を考慮すれば、より完全に理解することができる。
【００１７】
本発明は、種々の変形例および他の形式に修正可能であり、その詳細は、図面に一例として示されており、詳細に説明されている。しかしながら、無論、説明した特定の実施形態に本発明を限定することを必ずしも意図したものではない。逆に、添付のクレームによって規定されるような本発明の思想および範囲内にある全ての変形例、等価物、代替物を網羅することを意図している。
【００１８】
本発明は、一般的には、研磨作業においてウェーハ表面上の残留物の乾燥を防止する方法および装置に関する。また、本発明は、複数のウェーハを研磨するために同時に使用される複数の研磨パッドの耐用年数を延ばすのに適している。本発明は必ずしもウェーハ処理の用途に限定されないが、本発明は、そのような特定の状況における典型的な実施例についての説明によってより良く理解される。
【００１９】
一実施形態において、ここでは、ウェーハ表面上の残留物の乾燥を防止し且つ多段階研磨装置におけるウェーハのスループットを向上させるための方法について説明する。特に、３つの研磨プラテン、すなわち、プラテン１、プラテン２、第３のバフ研磨プラテン（プラテン３）を有する研磨装置においては、プラテン２上での研磨工程が終了した後にプラテン２に配置されたウェーハおよびヘッドにおけるアイドリング時間を防止するように、研磨終点検出プログラムが変更される。例えば終点干渉分光曲線の解析によってプラテン２上で研磨終点が検出されると、これがプラテン１およびプラテン２におけるイベントを同時にトリガーする。プラテン１上のウェーハの研磨が終了すると、短時間のオーバーポリッシング工程がプラテン２上で行なわれる。研磨終点検出後のオーバーポリッシングは、ウェーハ内研磨レートの不均一性を補償する。このオーバーポリッシング期間により、プラテン１のウェーハおよびヘッドが研磨パッドから退避するための十分な時間が得られる。このようにすれば、プラテン１における所定の研磨時間が終了するのを待つ間のアイドリング時間中に、ウェーハがプラテン２上で待機しなくて済む。したがって、バフ研磨工程前のアイドリング時間に起因するウェーハ表面上でのスラリーの乾燥が最小限に抑えられ、その結果、バフ研磨プラテン−３上におけるウェーハの有害な引掻き傷が減少する。プラテン１で研磨されたバッチ内の最初のウェーハに関しては、プラテン２での終点検出がない。しかしながら、プラテン１における研磨時間は、単純に、各ウェーハから除去される膜の量および研磨レートの知識に基づいて予想される全研磨時間の約半分に決められる。
【００２０】
さて、図を参照するに、図１は、本発明の一実施形態に従って設けられた研磨装置１００を示している。この実施形態において、装置１００は２つの研磨パッド１０２Ａ，１０４Ａを有している。研磨パッド１０２Ａ，１０４Ａは別個のプラテン１０２Ｂ，１０４Ｂと、その上に配置された研磨スラリー１０６を備えている。各パッドの上方には、研磨される一対のウェーハ１１０，１１４を保持する研磨ヘッド１０８，１１２が配置されている。プラテン１０４Ｂおよびパッド１０４Ａは、位置合わせされるとともに、デバイス１１８に光学的に接続される埋め込み終点ウインドウ１１６を有している。デバイス１１８は、両方の研磨ヘッド１０８，１１２に接続され且つ研磨パッドに向かう研磨ヘッドの上下運動を制御するコンピュータデバイス１２４と通信を行なう。他の実施形態においては、バッチの最初のウェーハの研磨における終点をより正確に検出するために、任意の終点ウインドウ１２２および対応するデバイス１２４が設けられる。ヘッド１１２にある最初のウェーハ１１４で終点が検出されると、この情報は、デバイス１１８を介してコンピュータ１２０に送信され、ウェーハ１１０を研磨パッド１０２Ａから引き離すようにヘッド１０８に信号が送られる。
【００２１】
図２のフローチャート２００は、本発明の実施形態に従って複数のウェーハを研磨する動作の流れの一例を示している。ブロック２０２で、ウェーハのバッチが研磨装置に供給されると、ＣＭＰ研磨動作が開始される。ブロック２０４で、第１のウェーハが第１の研磨位置（例えばヘッド１０８）に所定時間だけ配置される。この例において、時間は、予想されるウェーハの全研磨時間の約半分に設定される。ブロック２０６で、第２のウェーハが第１の研磨位置で研磨され、第１のウェーハが研磨のために第２の研磨位置へと移動される。ここで、両方のウェーハは、両方の位置で同時に研磨される。ブロック２０８で、第１のウェーハの研磨終点が検出される時間に応じて、第１の研磨位置での第２のウェーハの研磨が終了する。
【００２２】
第１の研磨位置におけるアセンブリの回転が低下すると、ヘッドおよびウェーハが研磨パッドから引き上げられ、第２の研磨位置では、ブロック２１０で、第１のウェーハに対してオーバーポリッシング動作が所定時間行なわれる。この例において、所定時間は約５秒であるが、時間は、通常、両方のプラテンでの全研磨時間の５％として計算される。両方の研磨ヘッドがプラテンから引き上げられると、ブロック２１２で示されるように、ウェーハは、他のウェーハ処理作業部へと移動される。この例において、第１のウェーハは、バフ研磨のため、第３のプラテンへと移動される。一方、第２のウェーハは第２の研磨位置へと移動され、第３のウェーハは第１の研磨位置へと移動される。バッチ内の全てのウェーハの研磨シーケンスが終了すると、これらのウェーハは、カセット内に戻され、ブロック２１４で、ウェーハ処理ライン上を次の作業部へ向かって移動される。
【００２３】
本発明の他の実施形態では、研磨装置おける研磨パッドの耐用年数を延ばすための方法が提供される。これは、２つの研磨プラテン間での全研磨時間の差を減らして、プラテン間でのパッド磨耗の差を減らすことによって達成される。磨耗量が一定の量を超えると、パッド性能が低下し、研磨レートが低下するため、ウェーハ内の不均一性が過度になる。
【００２４】
前述したデュアル・プラテン終点モードは、プラテン１およびプラテン２の両方において研磨を制御するため、光学的な終点解析を利用している。また、前述したシングル・プラテン終点モードは、プラテン１での研磨時間を全研磨時間の約半分に設定し、プラテン２での研磨時間は光学的な終点解析によって決定される。プラテン２での研磨後のアイドリング時間を無くすため、プラテン１での研磨時間は、予想される全研磨時間の半分よりも十分に短い所定の時間に設定される。時間におけるこのような方法により、プラテン２におけるパッドの磨耗がプラテン１におけるパッドの磨耗よりも大きくなり、これにより、プラテン２におけるパッドの性能は、研磨時間が２つのパッド間で均等に分配される場合よりも早く低下する。したがって、数少ないウェーハを研磨した後、プラテン２におけるパッドを交換する必要が生じ、また、研磨パッドの交換および再適合に必要な装置の中断時間の重大性により、両方のプラテンにおけるパッドが同時に交換される。プラテン２におけるパッドのみがその耐用年数の終端に達している時でも両方のプラテン１およびプラテン２のパッドを交換しなければならない場合には、プラテン１におけるパッドの使用可能性が損なわれる。最終的な結果として、パッドの交換が頻繁になり、同じ数のウェーハを処理するために使用されるパッドの使用率が高くなる。
【００２５】
本発明は、研磨パッド間に相互関係を形成することにより、種々の研磨パッドにおける磨耗率を制御する。第１の研磨位置で所定時間だけウェーハを研磨する代わりに、第２の研磨位置もしくはその近傍の研磨位置でウェーハの終点を検出することによって、研磨時間が制御される。一実施例においては、２４個のウェーハを有する２つのバッチを処理するために、４つのヘッドおよび４つのプラテンを有するＣＭＰ装置が使用された。ウェーハは、４８５０Å（４８５ｎｍ）の酸化膜を除去するのに充分な研磨時間を必要とする。プラテン１およびプラテン２（例えば、図１のプラテン１０２Ｂ，１０４Ｂ）の全研磨時間の５％に相当するプラテン２でのオーバーポリッシン時間で４６５０Å（４６５ｎｍ）の酸化膜を各ウェーハから除去するように、研磨終点が設定される。ヘッド１（例えばヘッド１０８）における研磨レートは約４０Å（４ｎｍ）／秒であり、ヘッド２（例えばヘッド１１２）における研磨レートは約３９Å（３．９ｎｍ）／秒であり、ヘッド３（図示せず）における研磨レートは約４２Å（４．２ｎｍ）／秒であり、ヘッド４（図示せず）における研磨レートは約４０Å（４．０ｎｍ）／秒である。
【００２６】
図３Ａは、約５５秒の第１の研磨工程（固定された所要時間）と光学的な終端に達した後に５秒間オーバーポリッシングを行なう第２の研磨工程とを有するシングル・プラテン終点モードを使用した、２４個のウェーハを有する１つのバッチのＣＭＰ処理に関する概略的な表を示している。プラテン１におけるウェーハ毎の平均研磨時間とプラテン２におけるウェーハ毎の平均研磨時間との間の差は、１０．２５秒（６５．２５秒−５５．００秒）である。パッド磨耗時間における累積差は、図３Ａから、２４６秒である。シングル・プラタン終点モードにおいて、５５秒の固定された時間は、プラテン１に関して選択された。プラテン１における時間が５６秒まで増大すると、望ましくないアイドリング時間がプラテン２で生じる。プラテン１における時間が５５秒よりも少なくなると、スループットが低下し、プラテン１のパッドとプラテン２のパッドとの間で磨耗差が大きくなる。
【００２７】
この例においては、プラテン２によってオーバーポリッシング作業が行なわれるまで、両方のプラテンの研磨作業がほぼ同じ所要時間である。図３Ｂは、本発明の終点モードを使用した、２４個のウェーハを有する１つのバッチのＣＭＰ処理に関する他の概略的な表を示している。終点モードは、プラテン２における５秒のオーバーポリッシングを含んでいる。ここで、プラテン１におけるウェーハ毎の平均研磨時間とプラテン２におけるウェーハ毎の平均研磨時間との間の差は、７．２５秒（６３．７５秒　対　５６．５０秒）である。パッド磨耗時間における累積差は、図３Ｂから、１７４秒であり、図３Ａに示されるシングル・プラテン終点モードの場合よりも７２秒も改善された。
【００２８】
典型的には、３００個のウェーハがパッド変更の間に処理される。大容量ＡＳＩＣ型チップと小容量ＡＳＩＣ型チップとの組み合わせを含むウェーハの処理においては、２４個のウェーハを有するほとんどのロットに関し、ロットサイズが、ロット当たりのウェーハ数がわずか４個のものから、ロット当たりのウェーハ数が２４個のものまで変化する。図３Ａおよび図３Ｂの例は、本発明の教示内容に従って２４個のウェーハから成る１つのロットを研磨すると、パッド磨耗時間の差が約７２秒だけ減り、プラテン２のパッドにおける全磨耗時間が３６秒だけ減ることを示している。したがって、２４個のウェーハから成るロットを１２個処理すると、プラテン２のパッドにおける全磨耗時間が４３２秒節約される。節約される磨耗時間により、パッドの変更の必要性が生じる前に、プラテン２のパッドにおいて３８４秒の磨耗時間が必要となる６個のウェーハから成る別の１つのロットを十分に処理することができる。その結果、プラテンパッドの変更の間にプラテンパッド全体の使用が、処理されるウェーハの総数ではなく、全処理時間において特定される場合、本発明の教示内容により、２４個の処理ウェーハから成る１２個のロットの全てにおいて、パッド変更の間に６個のウェーハから成る余分な１つのロットを研磨することができる。
【００２９】
複数の特定の実施例に関して本発明を説明してきたが、当業者であれば分かるように、特許請求の範囲に示された本発明の思想や範囲から逸脱することなく、多くの変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】２つのヘッドおよび２つの研磨パッドを有する本発明の一実施形態に係る２プラテン研磨装置の例である。
【図２】ウェーハ上の残留物の乾燥を防止するように、つまりは、研磨装置の研磨パッドの寿命を延ばすように研磨パッドを制御する方法のフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａ−１ないし図３Ａ−６はシングル・プラテン終点モードを使用するとともに、最初の研磨作業における研磨時間を固定して、２４個のウェーハから成る１つのバッチを処理した場合の概略的な表である。
【図３Ｂ】図３Ｂ−１ないし図３Ｂ−６は本発明の一実施形態に従って２４個のウェーハから成る１つのバッチを処理した場合の概略的な表である。
【図２】
2004507109.tif 000003
【図３Ａ−１】
2004507109.tif 000004
【図３Ａ−２】
2004507109.tif 000005
【図３Ａ−３】
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【図３Ａ−４】
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【図３Ａ−５】
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【図３Ａ−６】
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【図３Ｂ−１】
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【図３Ｂ−２】
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【図３Ｂ−３】
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【図３Ｂ−４】
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【図３Ｂ−５】
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【図３Ｂ−６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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