0設(shè)置于相距研磨墊11中心一個間隔距離上。
[0031]附圖中雖然示出了如下構(gòu)成:在相距研磨墊11的中心間隔的一個位置(形成路徑P)上配置有多個傳感器50，但是也可在相距研磨墊11的中心的一個位置上配置一個傳感器50。換句話說，配置于圖2的研磨墊11的傳感器50可只由一個傳感器設(shè)置，并且為了方便說明在各個位置(Al，A2)上的作用而示出為多個。
[0032]附圖中雖然示出了如下構(gòu)成:在研磨盤形成槽，并將傳感器50固定設(shè)置于研磨盤，但是也可以以固定的方式位于研磨墊11。
[0033]根據(jù)本實用新型的一個實施形態(tài)，傳感器50由禍電流傳感器(eddy currentsensor)形成。圖3及圖4中雖然渦電流傳感器50的上側(cè)形成為開放的形態(tài)，但是可以以被作為非導電體的研磨墊11掩埋的狀態(tài)設(shè)置。渦電流傳感器50形成為現(xiàn)有公知的形態(tài)，向?qū)щ婓w施加渦電流信號，從而將由測定對象物所產(chǎn)生的渦流而引起的信號作為接收信號進行接收，進而測量導電體的厚度變動或距離導電體的距離。
[0034]在附圖中所示的實施例中，雖然為了方便說明，例示了如下形態(tài):在相距研磨墊11的旋轉(zhuǎn)中心一個路徑(P)上配置有一個以上的傳感器50，但是可以在相距研磨墊11的旋轉(zhuǎn)中心不同距離的路徑上額外配置傳感器50。如圖2所示，傳感器50隨著研磨墊11的旋轉(zhuǎn)而共同旋轉(zhuǎn)，并同時施加渦電流信號Si，并且在通過調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)的Al位置上接收第一接收信號Sol，并在通過晶元W的下側(cè)的A2位置上接收第二接收信號So2，所述調(diào)質(zhì)盤31由金屬等導電體形成。
[0035]在化學機械研磨工藝中，雖然主要使得晶元研磨層Le被研磨，但是研磨墊11也隨著磨損而厚度tp被變更，在位于調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)的Al位置上作為導電體的調(diào)質(zhì)盤31的厚度td足夠厚，因此即使調(diào)質(zhì)盤31被磨損而厚度減小，被從渦電流傳感器50施加的渦電流信號所形成于調(diào)質(zhì)盤31的整個幅度50E上，上下方向的磁場區(qū)域(磁場厚度)不受影響，而是始終保持一定。但是化學機械研磨工藝中，由于研磨墊11的磨損，其厚度tp稍有減小，因此在調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)傳感器50接收的第一接收信號Sol，變動為包含研磨墊11的厚度信息的狀態(tài)。由此，控制部70由第一接收信號Sol的變動來感知從傳感器50至調(diào)質(zhì)盤31的距離50d變動，并且因為從傳感器50至調(diào)質(zhì)盤31的距離變動量就是研磨墊11的厚度變動量，所以從第一接收信號Sol可測出研磨墊11的厚度和厚度變動量。
[0036]另外，如圖3所示，使得與研磨墊11共同旋轉(zhuǎn)的傳感器50在通過晶元W的下側(cè)的A2位置上，研磨墊11由于磨損而厚度td逐漸變小，而同時由導電材料形成的晶元研磨層Le的厚度te也被研磨而變小。此時，通過來自于渦電流傳感器50的渦電流信號Si，在由導電性材料形成的晶元研磨層(或晶元導電層)Le上形成規(guī)定的幅度50E的磁場，并通過隨著導電層厚度te的變動而變動的磁場所產(chǎn)生的第二接收信號So2被傳感器50接收。此時第二接收信號So2中全部包含反映導電層厚度te的變動的成分，以及反映到晶元導電層Le的距離50d的變動的成分。
[0037]由此，控制部70利用從通過調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)的同時被傳感器50所接收的第一接收信號Sol的與研磨墊11的厚度tp變動量相關(guān)的數(shù)據(jù)，并反映研磨墊11的厚度tp或厚度變動量，從通過晶元導電層Le的下側(cè)的同時被傳感器50所接收的第二接收信號So2可正確測定晶元W的導電層Le的厚度te。
[0038]此時，本實用新型中，從第一接收信號Sol直接計算出研磨墊11的厚度tp或厚度變動量，或者以數(shù)值計算出之后，對從第二接收信號So2所得到的晶元研磨層Le的計算厚度用研磨墊11的厚度tp或厚度變動量進行修正，從而可最終得出正確的晶元研磨層的厚度?；蛘?，本實用新型中，即使從第一接收信號So I不直接計算出研磨墊11的厚度tp或厚度變動量，或者不以數(shù)值計算出，也能夠利用包含研磨墊11的厚度tp或厚度tp變動量的信息的第一接收信號Sol，生成補償?shù)诙邮招盘朣o2的補償數(shù)據(jù)，從而直接計算出反映研磨墊11的厚度tp或厚度tp變動量的晶元研磨層Le的厚度。
[0039]換句話說，根據(jù)本實用新型的對晶元W的研磨層厚度te進行感知的方法中，在執(zhí)行化學機械研磨工藝的過程中，在傳感器50通過調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)時施加渦電流，從而控制部70通過傳感器50獲得反映研磨墊11的厚度tp信息的第一接收信息Sol。并且之后，傳感器50通過晶元W的下側(cè)的同時接收的第二接收信息So2中全部包含研磨墊11的厚度變動量和晶元W的研磨層厚度變動量，因此利用第一接收信息Sol，從而反映與研磨墊11的厚度變動量一致的程度，進而獲得晶元W的研磨層厚度，由此可測定反映研磨墊11的厚度變動的正確的晶元W的研磨層厚度te。
[0040]由此，就根據(jù)本實用新型的化學機械研磨裝置而言，在化學機械研磨工藝中，不僅晶元W的研磨層Le被研磨從而研磨層厚度te變動，而且研磨墊11也同時被磨損并厚度產(chǎn)生變化，因此測定研磨層厚度te的傳感器50通過調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)時，從接收自調(diào)質(zhì)盤31的第一接收信號Sol接收傳感器50和調(diào)質(zhì)盤31為止的距離50d信息，利用包含研磨墊11的厚度信息的第一接收信號Sol，從在晶元的研磨層Le接收的第二接收信號So2計算并得出考慮研磨墊11的厚度變動量的研磨層厚度te，由此可得到能夠正確測定晶元W的研磨層厚度te的有利效果。
[0041]另外，根據(jù)本實用新型的另一個實施形態(tài)，傳感器50可以由光學傳感器形成。此時，傳感器50通過調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)，同時將調(diào)質(zhì)盤31的底面上所反射的反射光作為第一接收信號Sol，從而可得到研磨墊11的厚度tp變動量。此外，通過第一接收信號Sol獲得研磨墊11的厚度tp變動量信息，因此傳感器50通過晶元W的下側(cè)，同時將晶元W的底面上所反射的反射光作為第二接收信號So2，從而利用第一接收信號Sol補償?shù)诙邮招盘朣o2，進而算出最終的晶元研磨層Le的厚度te，或者從第一接收信號Sol直接求得研磨墊11的厚度tp或其變動量之后，反映到從第二接收信號So2所得到的晶元W的研磨層Le的厚度te中并進行補償，由此可正確算出最終的晶元研磨層Le的厚度te。
[0042]傳感器50由光學傳感器形成時具有即使晶元W的研磨層Le未由導電材料形成時也可適用的優(yōu)點。但是，如圖3及圖4所示，傳感器50的上側(cè)必須是開放的形態(tài)，因此在研磨墊11形成槽。
[0043]另外，根據(jù)本實用新型的另一個實施例，即使附圖中沒有示出，但在調(diào)質(zhì)盤31的下側(cè)和晶元W的下側(cè)的研磨墊11形成透明窗，并且在將光學傳感器或渦電流傳感器以與研磨墊11不共同旋轉(zhuǎn)的方式固定地位于透明窗下側(cè)的狀態(tài)下，可以構(gòu)成為如下形態(tài):對到調(diào)質(zhì)盤31的距離變動量進行測量，從而獲得與研磨墊11的厚度變動量相關(guān)的信息，并且利用所述信息來補償在晶元W下側(cè)測定的晶元研磨層Le的厚度變動量，
[0044]以上對本實用新型的優(yōu)選實施例進行了示例性的說明，但本實用新型的范圍并非限定于所述的特定實施例，并且在實用新型登記請求范圍所記載的范疇內(nèi)可進行適當?shù)淖兏?br>[0045]標號說明
[0046]10:研磨盤
[0047]11:研磨墊
[0048]20:載體頭
[0049]30:調(diào)質(zhì)器
[0050]31:調(diào)質(zhì)盤
[0051 ] 40:研磨液供給部
[0052]50:傳感器
[0053]70:控制部
[0054]W:晶元
[0055]Le:研磨層
[0056]tp:墊厚度
[0057]te:研磨層厚度。
【主權(quán)項】
1.一種化學機械研磨裝置，其作為晶元的化學機械研磨裝置，其特征在于包括: 研磨盤，其上面覆蓋有研磨墊并進行自轉(zhuǎn)； 研磨頭，其將所述晶元加壓至所述研磨墊并旋轉(zhuǎn)； 調(diào)質(zhì)器，其以用旋轉(zhuǎn)的調(diào)質(zhì)盤與所述研磨墊的表面接觸的狀態(tài)，對所述研磨墊的表面進行改質(zhì)； 傳感器，其對接收信號進行接收，所述接收信號包括厚度和距離中任意一個以上的信號成分； 控制部，其將根據(jù)從第一接收信號的所述研磨墊的墊厚度變化的信號成分反映至第二接收信號，從而對所述晶元的研磨層厚度進行感知，所述傳感器在所述調(diào)質(zhì)盤的下側(cè)接收所述第一接收信號，所述傳感器在所述晶元的下側(cè)接收所述第二接收信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述傳感器固定于所述研磨盤，從而與研磨盤共同旋轉(zhuǎn)的同時，接收所述第一接收信號和所述第二接收信號。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 在相距所述研磨盤的旋轉(zhuǎn)中心不同間隔距離位置上設(shè)置多個所述傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述傳感器為渦電流傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述研磨層為導電層，而所述調(diào)質(zhì)盤由導電性材料形成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述調(diào)質(zhì)盤以相比所述導電層的厚度100倍以上的厚度形成。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述傳感器為光學傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的化學機械研磨裝置，其特征在于， 所述厚度包括所述厚度的變動值。
【專利摘要】本實用新型涉及一種化學機械研磨裝置，包括：研磨盤，其上面覆蓋有研磨墊并進行自轉(zhuǎn)；研磨頭，其將晶元加壓至研磨墊并旋轉(zhuǎn)；調(diào)質(zhì)器，其以用旋轉(zhuǎn)的調(diào)質(zhì)盤與研磨墊的表面接觸的狀態(tài)，對研磨墊的表面進行改質(zhì)；傳感器，其對接收信號進行接收，接收信號包括厚度和距離中任意一個以上的信號成分；控制部，其將根據(jù)從第一接收信號的研磨墊的墊厚度變化的信號成分反映至第二接收信號，從而對晶元的研磨層厚度進行感知，傳感器在調(diào)質(zhì)盤的下側(cè)接收第一接收信號，在晶元的下側(cè)接收第二接收信號。從而可反映研磨墊厚度變動，并對最終得到的研磨層厚度或研磨層厚度變動量進行更為正確地測定。
【IPC分類】G01B21/08, B24B37/10, B24B37/005
【公開號】CN205237796
【申請?zhí)枴緾N201520606208
【發(fā)明人】金旻成, 任樺爀
【申請人】K.C.科技股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年8月12日