[發(fā)明專利]基板處理裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811208792.6
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109719613B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙珳技;林鐘逸
• 申請（專利權(quán)）人: 凱斯科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/304
• 分類號: H01L21/304;B24B37/015;B24B37/005
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

本發(fā)明涉及基板處理裝置，該基板處理裝置包括研磨基板的研磨層的研磨墊、測量研磨墊的溫度信息的溫度測量部、基于研磨墊的溫度信息來控制基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的控制部，借助于此，可以獲得準(zhǔn)確地控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的有利效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基板處理裝置及方法，更具體而言，涉及一種能夠準(zhǔn)確控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板處理裝置及方法。

背景技術(shù)

一般而言，化學(xué)機(jī)械式研磨(Chemical Mechanical Polishing；CMP)工序是使晶片等基板以接觸旋轉(zhuǎn)的研磨盤上的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行機(jī)械研磨，使基板表面平坦，以便達(dá)到預(yù)先確定的厚度的工序。

為此，如圖1及圖2所示，化學(xué)機(jī)械式研磨裝置1在將研磨墊11覆蓋于研磨盤10上的狀態(tài)下使之自轉(zhuǎn)，利用承載頭20，將基板W加壓于研磨墊11的表面并旋轉(zhuǎn)，平坦地研磨晶片W的表面。為此，具備調(diào)節(jié)器30，所述調(diào)節(jié)器30進(jìn)行回旋運(yùn)動，以便研磨墊11的表面保持既定的狀態(tài)，并同時(shí)對調(diào)節(jié)盤31進(jìn)行加壓和旋轉(zhuǎn)，使研磨墊11重整；執(zhí)行化學(xué)研磨的漿料通過漿料供應(yīng)管40，供應(yīng)到研磨墊11的表面。

在化學(xué)機(jī)械式研磨工序中，需要監(jiān)視基板W的研磨層厚度，使基板W的研磨層厚度分布均一，直至達(dá)到目標(biāo)厚度時(shí)為止，如果達(dá)到目標(biāo)厚度，則結(jié)束化學(xué)機(jī)械式研磨工序。

作為原來已知的決定基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的方式之一，有利用傳感器50來測量基板W的研磨層厚度，基于傳感器50測量的信號來決定基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的方式。傳感器50安裝于研磨墊11上，每當(dāng)研磨墊11旋轉(zhuǎn)一圈11d、傳感器50經(jīng)過基板W的下側(cè)時(shí)，傳感器50接收包含基板W研磨層厚度信息的信號。

作為一個(gè)示例，當(dāng)基板W的研磨層以導(dǎo)電性材質(zhì)的鎢等金屬材質(zhì)形成時(shí)，作為傳感器50，可以使用接入渦電流并從渦電流信號的阻抗、電抗、電感、相位差中任意一種以上的變動量來檢測基板W研磨層厚度的渦電流傳感器。

可是，利用渦電流傳感器測量的信號來決定基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的方式，不僅演算渦電流傳感器測量的信號的過程非常復(fù)雜，而且進(jìn)行演算過程需要大量時(shí)間，因研磨墊的厚度變動導(dǎo)致的渦電流信號的誤差，存在基板研磨層的厚度分布及研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)認(rèn)知錯誤的可能性大的問題。

作為原來已知的決定基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的方式中的一種，有一種檢測使基板W加壓于研磨墊11表面并旋轉(zhuǎn)的承載頭20的扭矩變化而決定基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的方式。

但是，承載頭20的扭矩變化不僅會因基板W的研磨層材質(zhì)，還會因施加于基板的加壓力等和多種因素而發(fā)生，因此，存在基于承載頭20的扭矩變化，難以準(zhǔn)確地決定基板W研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的問題。特別是在短時(shí)間內(nèi)，測量承載頭20的扭矩變化，根據(jù)測量的結(jié)果來決定基板W的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上是非常困難的問題。

為此，最近雖然進(jìn)行了旨在準(zhǔn)確地檢測基板的研磨厚度、準(zhǔn)確地控制研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的各種探索，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，要求對此進(jìn)行開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

所要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明目的在于提供一種能夠準(zhǔn)確控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板處理裝置及方法。

特別是本發(fā)明目的在于，能夠迅速而準(zhǔn)確地控制基板研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。

另外，本發(fā)明目的在于能夠提高基板的研磨效率、提高品質(zhì)。

另外，本發(fā)明目的在于能夠簡化基板的研磨控制、提高控制效率。

技術(shù)方案

根據(jù)旨在達(dá)成所述本發(fā)明目的的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，基于研磨墊的溫度信息，控制基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)，從而可以準(zhǔn)確地控制基板的研磨厚度、迅速而準(zhǔn)確地控制基板的研磨結(jié)束時(shí)間點(diǎn)。

發(fā)明效果