[实用新型]化学机械抛光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化学机械抛光装置，更详细地，涉及即使晶片进行往复移 动，并执行化学机械抛光工序，也可以准确地检测晶片的膜厚度的测定位置的 化学机械抛光装置。

背景技术

一般情况下，化学机械抛光(ChemicalMechanicalPolishing；CMP)工 序是指以在进行旋转的抛光平板上接触晶片等基板的状态进行旋转，并执行机 械抛光来以达到预先指定的厚度的方式使基板的表面变得平坦的工序。

为此，如图1所示，化学机械抛光装置1一边以使抛光垫11覆盖抛光平 板10的上方的状态进行自转，一边利用承载头20将晶片W加压于抛光垫11 的表面并进行旋转，从而对晶片W的表面平坦地进行抛光。为此，具有调节器 30，所述调节器30一边以使抛光垫11的表面维持恒定状态的方式进行旋回运 动30d，一边使调节盘31同时执行加压和旋转30r，使抛光垫11发生改性， 并通过浆料供给管40来向抛光垫11的表面供给用于执行化学抛光的浆料。

而且，在使晶片W位于底面的状态下，承载头20一边对晶片W进行加压， 一边使晶片W旋转20r。与此同时，在使晶片W位于底面的状态下，承载头20 按指定的距离大小进行往复移动20d，来改变与晶片W相接触的抛光垫11的部 位，从而防止基于抛光垫11的磨损偏差的不均匀的抛光。

与此同时，具有传感器50，所述传感器50固定在抛光平板10，来与抛光 垫11的旋转11r一同进行旋转50r，并在经过晶片W的底面的过程中，测定晶 片W的抛光层的厚度。由于传感器50以固定在抛光平板10的状态进行旋转， 因此，将会沿着规定的路径P来旋转。然而，由于晶片W在化学机械抛光工序 中向具有半径方向成分的方向进行往复移动20d，因而相对于晶片W，沿着规 定的路径P来移动的传感器50将会经过不同轨迹P1、P2、P3。

因此，因固定在抛光平板10的传感器50，基于晶片W的往复移动20d而 使相对于晶片W的测定轨迹P1、P2、P3每次都不同，因而存在无法准确地测 定晶片W的抛光层的厚度分布的问题。

实用新型内容

解决的技术问题

本实用新型用于解决如上所述的问题，本实用新型的目的在于，提供即使 晶片进行往复移动，并执行化学机械抛光工序，也可以准确地检测晶片的膜厚 度的测定位置的化学机械抛光装置。

进而，本实用新型的目的在于，即使无需单独测定晶片W的位置，也可以 准确地掌握以一体方式与抛光平板一同旋转的传感器所经过的轨迹，从而准确 地测定晶片的抛光层的厚度分布。

由此，本实用新型的目的在于，在化学机械抛光工序中，准确地在晶片的 整个表面检测抛光层的厚度，从而可以精致地控制晶片的抛光层的厚度。

技术方案

为了实现如上所述的目的，本实用新型提供化学机械抛光装置，其特征在 于，包括：抛光平板，所述抛光平板的上表面被抛光垫覆盖并进行自转；抛光 头，在化学机械抛光工序中，一边向所述抛光垫加压所述晶片，一边进行旋转， 并向所述抛光垫的具有半径方向成分的方向进行往复移动；传感器，固定在所 述抛光平板来与抛光平板一同旋转，并接收具有所述晶片的抛光层的厚度信息 的接收信号；传感器位置检测单元，用于检测固定在所述抛光平板的所述传感 器的旋转位置；以及控制部，在从所述传感器位于所述晶片的底面起接收的第 一接收信号的发生位置中检测所述抛光垫上的所述晶片的位置，并从所述晶片 的检测位置中检测对于所述晶片的检测轨迹，测定所述检测轨迹中的所述晶片 的抛光层的厚度，其中，对于所述晶片的检测轨迹与从所述传感器接收的所述 第一接收信号对应。

这是因为，传感器在位于晶片的外侧的状态下，未接收到接收信号，只有 在传感器位于晶片的底面的状态下，才从晶片抛光层接收到接收信号，因此， 在借助传感器位置检测单元来检测固定在抛光平板的传感器的旋转位置时，检 测出从传感器接收到接收信号的瞬间的传感器的位置为晶片的边缘末端所处 的位置，从而可以通过从所检测的晶片的边缘末端沿着传感器的指定的旋转路 径的方式，来掌握传感器对晶片进行检测的轨迹。