[發(fā)明專利]研磨方法及研磨裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010123454.3
• 申請日: 2020-02-27
• 公開（公告）號: CN111644975A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金馬利文
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: B24B37/005
• 分類號: B24B37/005;B24B37/10;B24B49/12;H01L21/66;H01L21/67
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王瑋;王培超

本發(fā)明提供一種加強氙氣閃光燈等閃光光源的光的強度，從而正確地測定晶片等基板的膜厚的研磨方法。該研磨方法為，在光學(xué)傳感器頭(7)橫跨基板(W)地移動的期間，使閃光光源(44)在光檢測器(48)的曝光時間E1內(nèi)多次發(fā)光，使光通過光學(xué)傳感器頭(7)而引導(dǎo)至基板(W)，且使來自基板(W)的反射光通過光學(xué)傳感器頭(7)而導(dǎo)入至光檢測器(48)，而且使閃光光源(44)在光檢測器(48)的曝光時間E2內(nèi)多次發(fā)光，使光通過光學(xué)傳感器頭(7)而引導(dǎo)至基板(W)，且使來自基板(W)的反射光通過光學(xué)傳感器頭(7)而導(dǎo)入至光檢測器(48)，生成反射光的光譜，根據(jù)光譜來檢測基板(W)的表面狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及研磨晶片等基板的研磨方法及研磨裝置，特別涉及一邊用光學(xué)式表面監(jiān)視系統(tǒng)測定基板的膜厚，一邊研磨基板的研磨方法及研磨裝置。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件的制造過程包括研磨SiO₂等絕緣膜的工序、或研磨銅、鎢等金屬膜的工序等的各種的工序。使用研磨裝置進行晶片的研磨。一般來說，研磨裝置具備：研磨工作臺，其支承研磨墊；研磨頭，其將晶片按壓于研磨墊；以及漿液供給噴嘴，其將漿液供給至研磨墊上。一邊使研磨工作臺旋轉(zhuǎn)，一邊向研磨工作臺上的研磨墊供給漿液，研磨頭將晶片按壓于研磨墊。晶片在漿液存在的情況下與研磨墊滑動接觸。利用漿液的化學(xué)性作用和漿液中包含的研磨粒的機械作用的組合使晶片的表面更平坦化。

晶片的研磨在構(gòu)成其表面的膜(絕緣膜、金屬膜以及硅層等)的厚度達到規(guī)定的目標值后結(jié)束。為了測定絕緣膜或硅層等非金屬膜的厚度，一般來說，研磨裝置具備光學(xué)式表面監(jiān)視系統(tǒng)。該光學(xué)式表面監(jiān)視系統(tǒng)構(gòu)成為，將從光源發(fā)出的光引導(dǎo)至晶片的表面，用分光器測定來自晶片的反射光的強度，并解析反射光的光譜，由此來檢測晶片的表面狀態(tài)(例如，測定晶片的膜厚、或?qū)?gòu)成晶片的表面的膜的去除進行檢測)(例如，參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2009-233853號公報

最近，存在使用氙氣閃光燈作為光源的趨勢。該氙氣閃光燈是具有數(shù)微秒量級的點亮?xí)r間的脈沖點亮光源。圖5是表示氙氣閃光燈的光的強度與波長的關(guān)系的光譜的圖。氙氣閃光燈能夠發(fā)出約200nm～1100nm的多波長的光。

然而，如圖5所示，在200nm～250nm的波長范圍內(nèi)的光的強度較低。因此，光學(xué)式表面監(jiān)視系統(tǒng)難以有效地進行利用短波長的光的膜厚的測定。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明提供一種能夠加強氙氣閃光燈等閃光光源的光的強度，從而正確地測定晶片等基板的膜厚的研磨方法及研磨裝置。

在一個形態(tài)中，提供一種研磨方法，該研磨方法用于研磨基板，其中，使研磨工作臺同與光檢測器及閃光光源光學(xué)地耦合的光學(xué)傳感器頭一起旋轉(zhuǎn)，一邊使上述光學(xué)傳感器頭橫跨基板地移動，一邊將上述基板按壓于上述研磨工作臺上的研磨墊來研磨上述基板，在上述光學(xué)傳感器頭橫跨上述基板地移動的期間，使上述閃光光源在上述光檢測器的第一曝光時間內(nèi)多次發(fā)光，使光通過上述光學(xué)傳感器頭而引導(dǎo)至上述基板，且使來自上述基板的反射光通過上述光學(xué)傳感器頭而導(dǎo)入至上述光檢測器，而且使上述閃光光源在上述光檢測器的第二曝光時間內(nèi)多次發(fā)光，使光通過上述光學(xué)傳感器頭而引導(dǎo)至上述基板，且使來自上述基板的反射光通過上述光學(xué)傳感器頭而導(dǎo)入至述光檢測器，生成上述反射光的光譜，根據(jù)上述光譜來檢測上述基板的表面狀態(tài)。

在一個形態(tài)中，在上述第一曝光時間內(nèi)上述閃光光源發(fā)光的次數(shù)與在上述第二曝光時間內(nèi)上述閃光光源發(fā)光的次數(shù)相同。

在一個形態(tài)中，上述第二曝光時間比上述第一曝光時間長。

在一個形態(tài)中，上述第一曝光時間為上述光學(xué)傳感器頭橫跨上述基板的邊緣部地移動時的曝光時間。

在一個形態(tài)中，上述第二曝光時間為上述光學(xué)傳感器頭橫跨上述基板的中心部地移動時的曝光時間。