[發明專利]化學機械拋光終點檢測裝置在審

申請號：	201710245274.0	申請日：	2017-04-14
公開（公告）號：	CN106926110A	公開（公告）日：	2017-07-07
發明（設計）人：	王軍星;郭振宇;沈攀;雷殿波;路新春	申請（專利權）人：	天津華海清科機電科技有限公司;清華大學
主分類號：	B24B37/013	分類號：	B24B37/013;H01L21/306;H01L21/66
代理公司：	北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201	代理人：	黃德海
地址：	300350 天津市津***	國省代碼：	天津;12
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	化學機械拋光終點檢測裝置
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種化學機械拋光終點檢測裝置。

背景技術

集成電路制造所需的化學機械拋光(chemical mechanical polishing，簡稱CMP)設備中，通常需要配備終點監測系統(End Point Detector，簡稱EPD)，以增加工藝窗口，更有效地控制工藝。目前CMP系統中EPD裝置工作原理主要有光學、渦流、驅動馬達電流、溫度、生成物等方式；其中最常用、也是最有效的是光學檢測方式，其通過檢測晶圓表面反射光的變化來跟蹤工藝進程，判斷工藝終點。

相關的CMP終點檢測裝置采用激光器輸出很短的平行線，然后加入外置的透鏡組合進行發散、平行處理，達到一定長度的激光線，然后經過固定角度的平面反射鏡通過pad窗口(激光線是沿著窗口的長邊)照射到晶圓下表面，其反射光線再通過窗口返回到裝置里的光傳感器，從而檢測到反射激光線的強度，并通過反射激光線的強度確定化學機械拋光工藝的終點。

然而，在實現本發明的過程中發明人發現相關技術至少存在以下問題：(1)激光器光學光路復雜，容易產生誤差，集成度不夠，造價高；(2)可調節性較差，容錯性小，只能用于固定類型的CMP平臺，不能適配與其他廠家的CMP平臺；(3)整體尺寸大，空間利用率低。

發明內容

本發明的目的旨在至少在一定程度上解決上述的技術問題之一。

為此，本發明的一個目的在于提出一種化學機械拋光終點檢測裝置。該裝置通過轉軸可調節激光線射向化學機械拋光平臺的拋光盤上窗口的角度，由此，提高了該裝置的可調節性，容錯性，可適用于不同廠家的化學機械拋光平臺。

為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的化學機械拋光終點檢測裝置，所述裝置與化學機械拋光平臺配合使用，所述化學機械拋光平臺的拋光盤上設置有窗口，所述裝置包括：平面反射鏡；搭載所述平面反射鏡的轉軸，所述轉軸用于調整所述平面反射鏡的角度；光發射模塊，用于發出激光線，所述激光線經由所述平面反射鏡通過所述窗口照射到所述拋光盤上的晶圓表面；光檢測模塊，用于接收經由所述窗口接收所述晶圓的反射光線，以根據所述反射光線確定化學機械拋光工藝的終點。

根據本發明實施例的化學機械拋光終點檢測裝置，通過轉軸對平面反射鏡的角度進行調整，即，通過轉軸可調節激光線射向化學機械拋光平臺的拋光盤上窗口的角度，由此，提高了該裝置的可調節性，容錯性，可適用于不同廠家的化學機械拋光平臺。

根據本發明的一個實施例，所述光發射模塊為一字線激光器，所述一字線激光器用于在距離所述一字線激光器的預設距離上提供預設長度的激光線。

根據本發明的一個實施例，所述一字線激光器發出的激光線與水平面平行。

根據本發明的一個實施例，所述預設長度大于或者等于10毫米，且小于或者等于15毫米。

根據本發明的一個實施例，所述裝置還包括：電路模塊，與所述光檢測模塊相連，用于向所述光檢測模塊供電；

根據本發明的一個實施例，所述裝置采用雙層設計結構，所述平面反射鏡、所述轉軸、所述光發射模塊和所述光檢測模塊設置在第一層中，所述電路模塊設置在第二層，所述第一層和所述第二層之間設置有薄隔板。

根據本發明的一個實施例，所述裝置還包括：鎖定部件，所述鎖定部件用于在通過所述轉軸將所述平面反射鏡調整到預設角度時，鎖定所述轉軸，以固定所述平面反射鏡的角度。

根據本發明的一個實施例，所述光檢測模塊為光采集傳感器。

根據本發明的一個實施例，所述裝置沿著所述拋光盤的半徑方向放置。

本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：