化学机械式磨光装置的制造方法

文档序号:10192208阅读:523来源:国知局
化学机械式磨光装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及化学机械式磨光装置及,尤其是涉及在化学机械式磨光工程中,利用涡电流传感器可正确地测定晶片的边缘厚度的化学机械式磨光装置。
【背景技术】
[0002]一般化学机械式磨光(Chemical Mechanical Polishing:CMP)工程是在旋转的磨光平台上以晶片等基板所接触的状态旋转,使得执行机械式的磨光且将基板的表面做成平坦,达到预定的厚度的工程。
[0003]为此,如图1及图2示出,化学机械式磨光设备I是将磨光垫片11覆盖在磨光平台12上的状态自转,并用导轮头部20将晶片W加压至磨光垫片11的表面并旋转,使晶片W的表面磨光成平坦。为此,具备做旋转30r和旋回运动30d进行改进的调节器30,使磨光垫片11的表面维持一定的状态,且通过料浆供给单元40供给在磨光垫片11的表面执行化学式磨光的料浆。并且,导轮头部20将晶片W位于低面的状态加压并旋转20d。
[0004]—方面,经化学机械式磨光工程磨光的晶片W的膜厚度要正确地被调整。为此,按照韩国公开专利公告第2001-93678号等公开的现有技术,当晶片W的磨光层是由金属材料形成的导电层时,以涡电流传感器50固定在磨光垫片11的状态下,与磨光平台10 —起涡电流传感器50进行旋转50r,并接近导电层在涡电流传感器50的传感器线圈外加交流电流,从涡电流传感器50将涡电流信号外加到晶片导电层,且在涡电流传感器50接收包括导电层的电抗成分和电阻成分的接收信号,使用从合成阻抗的变化量检测导电层的层厚度变化的构成。
[0005]在这种情况下,从涡电流传感器50将涡电流信号外加到晶片的导电层,由外加的涡电流信号在导电层形成磁场,且形成在导电层的磁场受到导电层的厚度变化影响,包括电抗成分和电阻成分等的输出信号作为接收信号由涡电流传感器50接收。在这种情况下,形成在导电层的磁场离涡电流传感器50的位置越远则越小,不影响接收信号,且越接近涡电流传感器50的位置,越影响接收信号。据此,以涡电流传感器50为中心,相当于涡电流传感器50直径数倍的磁场领域形成影响涡电流传感器50的接收信号的有效信号领域50E。
[0006]因此,当涡电流传感器50在离晶片W的边缘被充分隔离的位置Al时,涡电流传感器50的有效信号领域50E都是在晶片导电层形成的正常领域E1,所以从晶片W接收的接收信号Sol如图4a所示,经整个领域(-50E/2?50E/2)被正常地接收,所以从涡电流传感器50所接收的接收信号Sol可正确地感知晶片导电层的厚度。
[0007]但是,当涡电流传感器50在晶片W的边缘附近的位置A2时,涡电流传感器50的有效信号领域50E中的一部分是形成在晶片导电层的正常领域E1,但是其他一部分是形成在晶片导电层外部的脱离领域,所以从晶片W接收的接收信号Sol如图4b所示,仅在一部分正常领域El正常的接收,在导电层外部的脱离领域E2无法形成磁场,发生无法接收的现象。由此,涡电流传感器50在位于晶片边缘的状态,以接收的接收信号Sol感知到晶片导电层的厚度时,在有效信号领域50E中,以由脱离领域E2的空信号被歪曲的接收数据测定导电层厚度,因此具有不可正确地感知在晶片边缘的磨光层厚度的问题。
【实用新型内容】
[0008]技术课题
[0009]本实用新型是为了解决所述相同的问题,以在化学机械式磨光工程中的晶片边缘也能正确地感知导电层厚度为目的。
[0010]据此,本实用新型的目的在于,对于晶片的边缘也能正确地控制磨光厚度,从而在晶片边缘也可制作正常的半导体组件提高生产性。
[0011]技术方案
[0012]本实用新型为了达成上述的目的提供了一种晶片化学机械式磨光装置,其特征在于,所述化学机械式磨光装置包括:磨光平台,上面覆盖有磨光垫片,且自转;导轮头部,位于晶片W的上方,将所述晶片加压至所述磨光垫片,并旋转;驱动单元,连接到磨光平台,并使磨光平台旋转;涡电流传感器,固定于所述磨光平台,与所述磨光平台一起旋转,并产生涡电流且接收第一接收信号;旋转位置感知单元,连接到驱动单元,并感知固定在所述磨光平台的所述涡电流传感器的旋转位置;和控制单元,连接到旋转位置感知单元,并且当所述涡电流传感器通过所述晶片的下侧,从接收的第一接收信号感知到所述晶片导电层厚度,以及经所述旋转位置感知单元,感知到所述涡电流传感器通过所述晶片的边缘时,所述控制单元将所述涡电流传感器位于所述晶片的边缘期间接收的第一接收信号进行修正,以修正所述导电层的厚度。
[0013]如此,本新用新型是,涡电流传感器相邻晶片边缘,即使在涡电流传感器接收的第一接收信号包括与导电层厚度无关的数据,经旋转位置感知单元感知涡电流传感器的有效信号领域中一部分是否位于晶片的外部,使对有效信号领域中位于晶片外部的属于脱离领域的部分进行修正,可正确地测定在晶片边缘的导电层厚度。
[0014]在这种情况下,从所述涡电流传感器的有效信号领域的一部分位于所述晶片外部的脱离领域,则所述旋转位置感知单元可识别为所述涡电流传感器位于所述晶片的边缘。
[0015]照此,所述控制单元经从所述第一接收信号排除属于所述脱离领域的信号来修正导电层厚度,能正确地计算导电层厚度。或者,所述控制单元假设从所述第一接收信号将属于所述脱离领域的信号与位于所述晶片下侧的有效领域对称布置,修正所述导电层厚度之后,也可计算导电层厚度。
[0016]所述旋转位置感知单元包括编码器,经所述涡电流传感器由固定的位置和编码器映射磨光平台的旋转位置(定义为以磨光平台的中心为基准的按照旋转角的位置)可正确地感知正在旋转的涡电流传感器的旋转位置。即,涡电流传感器的中心位置经编码器被正确地感知,并且涡电流传感器的有效信号领域是由传感器自身特性决定的值,所以从涡电流传感器的中心,原形态的有效信号领域的边界脱离晶片外部的瞬间开始到有效信号领域全部脱离到晶片的外部为止,可正确地感知被接收的每第一接收信号脱离领域是哪种程度。所述有效信号领域按照所述涡电流传感器的特性不同,但是被定为涡电流传感器直径的5倍以下,并且主要可被定为2?3倍程度。
[0017]因此,判断所述脱离领域的与否,是经映射由所述涡电流传感器的位置为中心的所述有效信号领域和所述晶片的位置可被实现,所述旋转位置感知单元被感知。
[0018]技术效果
[0019]如上述,本实用新型的技术效果在于,涡电流传感器在邻近晶片边缘的状态下,就算涡电流传感器所接收的第一接收信号中,与导电层厚度无关的数据以混合的状态被接收,也可从第一接收信号中将与导电层厚度无关的数据排除,在晶片边缘也可正确地测定导电层厚度。
[0020]本实用新型的技术效果在于,按照与磨光平台一起旋转的涡电流传感器的旋转位置正确地感知涡电流传感器的有效信号领域的脱离领域,排除属于脱离领域的数据,或者修正为有效的数据,由此在晶片边缘可正确地测定导电层厚度。
[0021]据此,本实用新型的优点在于,在晶片边缘也能正确地控制厚度,从而为在晶片边缘领域也可生产半导体组件打好基础。
【附图说明】
[0022]结合附图,根据下面对实施例的描述,本实用新型总体构思的这些和/或其它方面以及实用新型优点将变得明显并且更容易理解。
[0023]图1是示出以前的化学机械式磨光装置的构成正面图。
[0024]图2是示出图1的平面图。
[0025]图3是示出图2 ‘A’部分的放大图。
[0026]图4a是示出在图3的A1位置接收的第一接受信号数据。
[0027]图4b是示出在图3的A2位置接收的第一接受信号数据。
[0028]图5是示出按照本实用新型的一个实施例的化学机械式磨光装置构成的平面图。
[0029]图6是示出按照本实用新型的一个实施例,将测定化学机械式磨光装置的晶片膜厚度方法按顺序的顺序图。
[0030]图7a及图7b是示出修正在图4b接收的第一接收信号数据的修正数据。
【具体实施方式】
[0031]以下,参考附图详细地说明按照本实用新型的一个实施例的化学机械式磨光装置100。但是,在说明本实用新型时,对于公开的功能或者构成的具体说明是为了明确本实用新型的概要,在此给予省略。
[0032]图5是示出按照本实用新型的一个实施例的化学机械式磨光装置构成的平面图。
[0033]参照图5,按照本实用新型的一个实施例的化学机械式磨光装置100由磨光平台110、导轮头部20、调节器30、料浆供给单元40、涡电流传感器150、驱动单元M、旋转位置感知单元120、控制单元170构成,其中,磨光平台110覆盖使晶片W的磨光面被磨光的相邻的磨光垫片111并由驱动单元Μ旋转,导轮头部20位于晶片W的上方,将晶片W加压至位于低面的状态并旋转晶片W,调节器30具备在对磨光垫片111表面加压的状态下旋转30r的调节研磨盘31,从而对磨光垫片111改质,料浆供给单元40为了晶片W的化学式磨光供给料浆,涡电流传感器150在固定在磨光垫片111通过晶片W的低面时接收第一接收信号,驱动单元Μ连接到磨光平台并使磨光平台旋转,旋转位置感知单元120连接到驱动单元,并感知与磨光垫片111 一起旋转的涡电流传感器150的旋转位置,控制单元170,连接到旋转位置感知单元120,并且基于从旋转位置感知单元120感知的涡电流传感器150的位置信息生成接收在涡电流传感器150的第一接收信号Sol的修正数据,计算晶片的导电层厚度。
[0034]所述磨光平台110以上面覆盖磨光垫片111的状态旋转驱动。在磨光平台110可具备来自涡电流传感器150的信号通过的贯通孔,但是涡电流传感器150与磨光垫片111一起旋转时,不具备贯通孔。涡电流传感器150与磨光垫片111 一起旋转时,控制单元70的控制回路也可与磨光平台HO —起旋转,且通过滑环等的公开手段,可将外加到涡电流传感器150的电源及从涡电流传感器150的信号传达到非旋转状态的控制回路。
[0035]所述导轮头部20从外部传达得到旋转驱动力,由在低面定位晶片W的状态,将晶片W加压至磨光垫片111,并旋转。为此,导轮头部20的内部形成压力管,且由调整压力管的压力可调整加压晶片W的加压力。
[0036]所
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