化学机械抛光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学机械抛光装置，更具体地，涉及通过调节在化学机械抛光工序中供给到晶片的浆液的供给量，从而能够精确地调节晶片抛光层的化学抛光的化学机械抛光装置。
【背景技术】
[0002]—般而言，化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing:CMP)工序被认为是一种通过使具有抛光层的用于制作半导体的晶片等的晶片与抛光板之间进行相对旋转，进而对晶片的表面进行抛光的标准工序。
[0003]图1为表示以往的化学机械抛光装置的概要图。如图1所示，化学机械抛光装置包括:抛光板10，在上面附着有抛光垫11 ;抛光头20，以使欲抛光的晶片W位于下部的状态，使晶片W接触于抛光垫11的表面并进行旋转；调节器30，以预先设定的加压力向抛光垫11的表面进行施压并进行微切削，使得形成于抛光垫11的表面的微孔露于表面；以及浆液供给部40，向抛光垫11的表面供给浆液40a。
[0004]抛光板10附着有用于抛光晶片W的polytex材质的抛光垫11，并且由于旋转轴12被旋转驱动而进行旋转运动lid。
[0005]抛光头20包括:头部21，位于抛光垫11的上面，用于握持晶片W ;以及抛光臂22，旋转驱动头部21，并按恒定的振幅进行往复运动。由此，位于抛光头20的底面的晶片W，借助抛光头20，在抛光垫上，工序面被施压的同时进行旋转，从而完成晶片W的抛光层的机械抛光工序。
[0006]调节器30对抛光垫11的表面进行微切削，使得抛光垫11的表面上的用于盛放混合有抛光剂和化学物质的浆液的众多发泡微孔不堵塞，进而使得盛于抛光垫11的发泡气孔的浆液可顺畅地向握持在抛光头21上的晶片W供给。
[0007]为此，调节器30在以支架32握持在调节工序中与抛光垫11相接触的调节盘31的状态下，使支架32旋转驱动。并且，为了向下方31p施压于以支架32的旋转轴为中心旋回30d的位于臂部35末端的调节盘31，在外壳的内部设置有借助空压而向下方31p施压的汽缸，由外壳延伸而成的臂部35执行往复回旋运动，进而在抛光垫的大面积范围内执行针对发泡气孔的微切削。
[0008]所述浆液供给部40从外部得到浆液的供给，从而通过臂部末端的浆液供给口 42往抛光垫11供给浆液40a。由此，如图2所示，供给到抛光垫11的浆液40a向抛光垫11整体蔓延，供给向位于抛光头20底面的晶片W供给，从而执行晶片W的化学抛光。
[0009]但是，从浆液供给部40供给到抛光垫11上的浆液40a，其粘度越大，越不容易在抛光垫11的表面上蔓延，因此随着抛光垫11的旋转运动，使得对应于浆液40a落点位置的晶片W的抛光层的部分区域里集中有更多的浆液，使得基于浆液的晶片的化学抛光量出乎预料地、局部性地较为大地形成，从而具有无法精确地调节抛光层的厚度分布的局限。
[0010]S卩，如图3所示，虽然根据浆液的粘度而具有偏差，但是，向抛光垫11供给的浆液40a由于在抛光垫11之上所蔓延的程度低，因此从抛光垫11的供给位置XI，X2，根据抛光垫11的旋转，沿着以附图标记66所示的圆周方向移动，从而供给到晶片W，所以存在基于浆液的化学抛光量在抛光垫11的落点过多地形成的问题。
【实用新型内容】
[0011]本实用新型是为了解决如上所述的问题而提出的，本实用新型的目的在于，防止基于浆液的晶片的抛光层的厚度局部变得过大。
[0012]另外，本实用新型的目的在于，精确地控制基于浆液的晶片的化学抛光量。
[0013]通过此，本实用新型的目的在于，精确地调节基于化学机械抛光工序的晶片的抛光层的厚度分布。
[0014]为了实现上述的目的，本实用新型提供一种化学机械抛光装置，晶片接触于抛光垫的状态下，执行化学机械抛光工序，其特征在于，包括:抛光板，其以上面附着有抛光垫的状态自转；抛光头，施压的同时进行旋转，所述施压使得晶片的加工面与所述抛光垫相接触；浆液供给部，向从所述抛光垫的旋转中心往半径方向相隔不同距离的多个位置供给浆液，且具备有浆液供给口，向在所述抛光垫之上对应于晶片的区域的所述抛光垫的半径方向位置供给浆液。
[0015]这是为了晶片抛光层的化学抛光而向抛光垫供给浆液时，不只是在一个地点提供浆液，而是在抛光垫多个半径方向上的位置供给浆液，使得浆液均匀分布在晶片的整个抛光面，因此可以防止晶片按各区域无意发生化学抛光偏差。
[0016]通过这些，即使浆液的粘度变大的情况下，也可以向晶片的抛光层按所需量均匀地供给浆液，从而可以提高晶片的化学抛光的效果。
[0017]此时，所述浆液供给部包括:臂部，从所述抛光垫的外边向所述抛光垫的旋转中心，横穿具有半径方向的方向而延伸；以及滑动件，沿着所述臂部的延伸方向进行往复移动。所述浆液供给口可以形成于所述滑动件上。如此地，滑动件沿着臂部长度的延伸方向移动的同时向抛光垫提供浆液，从而可以准确地向抛光垫的半径方向的位置供给浆液。
[0018]此时，所述滑动件可以沿着所述臂部的延伸方向，借助多种驱动手段进行往复移动，优选地，可以使用轻而精巧的可以控制位置的直线电动机的原理进行往复移动。
[0019]并且，所述臂部虽然可以形成为曲线形式，然而采取直线形式沿着所述抛光垫的半径方向进行排列，使得滑动件的移动距离对应于从抛光垫的中心到半径外边的半径长度，从而可以更加简便地控制浆液的供给位置。
[0020]另外，本实用新型的化学机械抛光装置还可以包括抛光层厚度检测部，用于检测所述晶片的抛光层的厚度分布。在此，晶片的抛光层厚度检测部可以由本申请人申请并获得专利权的韩国授权专利第10-1387917号，或者利用涡流检测器检测晶片抛光层厚度的公知的韩国公开专利公报第10-2008-102936号，或者利用光检测器检测晶片抛光层厚度的公知的韩国公开专利公报第10-2006-0108763号等公开的结构而构成。
[0021]尤其，所述抛光层厚度检测部检测所述晶片的抛光层厚度分布后，对比所述晶片的目标厚度分布和所述晶片的当前厚度分布，在偏差较大的位置比在偏差较小的位置以能够供给更多的浆液的方式进行调节，从而向所述的抛光垫进行供给，因此可以获得通过借助浆液的化学抛光，精确地控制晶片的抛光层的厚度分布的有利效果。
[0022]S卩，所述晶片的目标厚度分布可以在整体上呈现为平坦的面，或者即使呈现为中央部凸出的形态或中央部凹陷的形态中的任一种，可以通过调节化学抛光工序中按各区域供给到晶片的浆液量，来精确的调节晶片的抛光层的化学抛光量，从而可以准确地达到晶片抛光层的目标厚度分布(profile)。
[0023]另外，如果所述抛光步骤开始，所述浆液供给部向所述抛光垫的半径方向提供均匀量的浆液，对比由所述抛光层厚度检测部检测的所述晶片的当前厚度分布和所述晶片的目标厚度分布，从而可以针对所述抛光垫半径方向根据偏差调节浆液的量。
[0024]如上所述，向晶片的抛光面供给均匀量浆液，使化学抛光量均匀的状态下，由抛光层厚度检测部测定出的当前厚度分布而掌握晶片的抛光层和抛光垫基于物理磨擦的机械抛光量，从而考虑机械抛光效果来调节浆液的供给量，从而可以达到更为精确的目标厚度分布O
[0025]另外，根据实用新型的其它领域，本实用新型提供晶片在与抛光垫相接触的状态下，执行化学机械抛光工序的化学机械抛光方法，其特征在于，包括:抛光步骤，以抛光垫与晶片的加工面相接触的状态，执行抛光；抛光层厚度检测步骤，测定所述晶片的抛光层的厚度分布；浆液调节步骤，对比在所述抛光层厚度检测步骤中获得的所述晶片的当前厚度分布与所述晶片的目标厚度分布，在所述晶片的当前厚度分布与所述晶片的目标厚度分布偏差大的位置比在偏差小的位置供给更多的浆液给所述抛光垫。
[0026]这里，所述晶片的目标厚度分布可以是中央部凸出，或者，中央部凹陷的，或则整体上平坦的形状中的任意一个。
[0027]并且，所述的抛光层厚度检测步骤可以借助向所述晶片的抛光层施加涡电流或者照射光之后接收反射光的方式测定所述的晶片的当前厚度分布。
[0028]此时，在所述浆液调节步骤之前，还可以包括浆液预备供给步骤，在执行所述抛光步骤的过程中，向所述半径方向供给均匀量的浆液。从而向晶片的抛光面供给均匀量的浆液，使得化学抛光量均匀的状态下，由抛光层厚度检测部测定出当前厚度分布而掌握晶片的抛光层和抛光垫基于物理磨擦的机械抛光量，从而考虑机械抛光效果来调节浆液的供给量，从而获得更精确的达到目标厚度分布的有利效果。
[0029]在本