实时检测晶片W的抛光层厚度。所述晶片W的抛光层(包括金属层与非金属层)形成于的晶片W工序面，在与抛光垫111相接触的同时对抛光层执行化学机械抛光。为此，如附图4所示，可以通过形成于抛光板110上的贯通部115，施加涡电流信号Si，根据所得到的响应So检测晶片W的抛光层厚度分布，或者可以向抛光垫111贯通部115照射光之后，从反射的光检测抛光层的厚度。例如可以采用韩国授权专利第10-1387917号、韩国公开专利公报第10-2008-102936号、韩国公开专利公报第10-2006-0108763号等公开的构成。
[0069]从抛光层厚度检测部150所检测的厚度分布数据通过信号线161传送到控制部160。
[0070]所述控制部160从抛光层厚度检测部150接收晶片W的抛光层厚度分布数据，对比在晶片W的抛光层最终的抛光状态下的目标厚度分布tt与，当前厚度分布ta，即接收的数据。并且，使在目标厚度分布tt与当前厚度分布ta的偏差大的位置比在偏差小的位置供给更多的浆液40a。此处的‘位置’指对应于晶片该区域的，从抛光垫的中心O向半径方向r的相距的地点。
[0071]S卩，控制部160与构成化学机械抛光装置100的所有要素110?150交换数据，从而监视全部的化学机械抛光工序执行的状态。
[0072]由此，对比晶片W的当前厚度分布ta与目标厚度分布tt，在晶片W抛光层的抛光状态不足的位置(更精确地，对应于该位置的抛光垫的，向圆周方向隔开的地点)提供更多的浆液，从而得到更精确地调节晶片的化学抛光量的有利效果。
[0073]另外，晶片W的抛光层99的最终厚度分布的形状，如图7a所示，抛光层99a可以为整体上具有一定厚度t的平坦的面，也可以为如图7b所示，抛光层99b的中央部厚度tc比边缘厚度te更高的凸出的面，还可以是如附图7c所示，抛光层99c的中央部厚度tc’比边缘厚度te’更低的凹陷的面(附图中夸大了中央部厚度和边缘厚度的偏差)。
[0074]为了通过化学机械抛光工序达到如此多种的晶片W的目标厚度分布，仅依赖于按晶片W各个区域借助抛光头加压的机械抛光，难以体现出正确的形状，因此需要按各个区域控制化学抛光来精确地调节晶片抛光层的化学抛光量，从而能够精确地达到晶片抛光层的目标厚度分布(profile)。
[0075]以下，详细介绍如上所述而构成的根据本实用新型一实施例的利用化学机械抛光装置的化学机械抛光工序。
[0076]步骤1:首先，在抛光垫111与晶片W的工序面相接触的状态下，由浆液供给部140而根据从抛光垫111的中心O向半径方向相隔的距离r，供给规定量的浆液40a，使得维持晶片W整体上的供给有均匀量的浆液的状态的同时，执行规定时间的化学机械抛光工序(SllO) O
[0077]步骤2:然后，利用抛光层厚度检测部150测定晶片抛光层99a、99b、99c的厚度分布(S120)。在步骤I中所执行的化学机械抛光工序，是使浆液均匀地传递到了晶片W从而维持了均匀的化学抛光的状态，因而由抛光层厚度检测部150而检测的晶片抛光层的厚度分布，可以确认主要基于机械抛光的晶片抛光层的厚度分布的差异被显示为何种程度。
[0078]另外，被抛光层厚度检测部150测定的当前厚度分布的数据传递到控制部160。
[0079]步骤3:而后，根据从抛光层厚度检测部150收到的当前厚度分布的数据，如附图9的例示，控制部160控制浆液供给部140，对比晶片W抛光层的当前厚度分布ta与晶片抛光层的目标厚度分布tt，使得在晶片的当前厚度分布ta与晶片的目标厚度分布tt的偏差(At = tt-ta)大的位置比在偏差Λ t小的位置供给更多的浆液给抛光垫111 (S130)。
[0080]由此，浆液供给部140为了给抛光垫111供给在控制部160算出的抛光垫111的各个位置的浆液的供给量，滑动件142沿着臂部141移动142d的同时，并且在抛光垫111的半径方向的多个地点P1、...P7供给不同量的浆液，上述不同量的浆液是由控制部160所定的量。为此，滑动件142的位置信息也被传送到控制部160，控制部160控制根据滑动件142的位置，调节从浆液供给部145供给的浆液量的阀门145p的开关以及开放程度。此时，考虑根据浆液粘度的响应特性，形成阀门145p的开关控制。
[0081]另外，可取得，虽然附图中简化地以7个地点表示了从浆液供给部140供给浆液的位置Pl.....P7，然而优选地，从抛光垫111的中心向半径方向相距不同距离而形成间隔的地点可设为10个以上，在位置Pl、...P7的浆液的供给量由控制部160所定的量进行供给。
[0082]由此，在抛光层厚度检测部150检测晶片抛光层的当前厚度分布ta，并根据晶片抛光层的目标厚度分布tt与晶片的当前厚度分布ta的偏差Λ t，调节浆液的供给量，从而可以获得通过借助浆液的化学抛光，精确地控制晶片抛光层的厚度分布的有利效果。
[0083]所述的步骤3不是一次性结束的，而步骤2和步骤3则会持续至化学机械抛光工序结束为止。
[0084]如上所述构成的本实用新型，在抛光层厚度检测部150实时检测晶片抛光层的当前厚度分布，反复对比晶片W的目标厚度分布tt和晶片抛光层的当前厚度分布ta，调节成在该偏差Λ t大的位置比在偏差Λ t小的位置提供更多的浆液给抛光垫111的相应位置，从而可以通过借助浆液的化学抛光来控制晶片的抛光层的厚度分布，由此，无论晶片的目标厚度分布tt是何种形状，都可以精确地调节出晶片抛光层的化学抛光量，从而可以获得正确地达到晶片抛光层的目标厚度分布tt的效果。
[0085]以上，通过优选的实施例例示性的说明了本实用新型，但是，本实用新型不仅仅限定于与此相同的特定实施例，在本实用新型中提示出的技术思想，具体地可以在本实用新型授权的权利要求书中记载的范围内，以多种形态进行修改，变更或者改善。
【主权项】
1.一种化学机械抛光装置，在晶片与抛光垫相接触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进行自转； 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，向在所述抛光垫上对应于晶片所处区域的所述抛光垫的半径方向位置供给浆液。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光装置，其特征在于， 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，沿所述臂部的延伸方向进行往复移动； 所述浆液供给口形成于所述滑动件上。3.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于， 所述滑动件按直线电动机原理沿所述臂部的延伸方向进行往复移动，所述浆液供给口往复移动的距离相当于在所述抛光垫上对应于晶片所处区域的半径长度上供给浆液的距离。4.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于， 所述臂部以直线形式排列在所述抛光垫的半径方向上。5.根据权利要求2所述的化学机械抛光装置，其特征在于， 所述浆液供给口向所述抛光垫上规定的10个以上的位置以控制浆液量的方式供给浆液。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的化学机械抛光装置，其特征在于，还包括: 抛光层厚度检测部，用来检测所述晶片的抛光层厚度分布。7.根据权利要求6所述的化学机械抛光装置，其特征在于， 所述晶片的目标厚度分布是凸出或者凹陷的形状中的任一种。
【专利摘要】本实用新型涉及一种化学机械抛光装置，在晶片与抛光垫相接触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进行自转；抛光头，施压的同时进行旋转，所述施压使得晶片的工序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，向在所述抛光垫上对应于晶片所处区域的所述抛光垫的半径方向位置供给浆液，从而向抛光垫的多个半径方向上的位置供给浆液，由此可以实现向晶片的抛光层均匀地，按所希望的份量供给浆液，从而提供可以提高晶片的化学抛光效果的化学机械抛光装置。
【IPC分类】B24B37/005, B24B57/02, B24B37/10
【公开号】CN204819116
【申请号】CN201520378625
【发明人】赵玟技, 孙准皓
【申请人】K.C.科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年6月3日