研磨装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种研磨装置，具有能够测定狭窄范围的终点检测传感器，且膜厚检测精度提高。研磨装置(10)具备：研磨垫(101)，其具有研磨半导体晶片(WF)的研磨表面(101a)；研磨台(100)，能够安装研磨垫(101)中的与研磨表面(101a)相反侧的背面(101b)；顶环(1)，能够保持半导体晶片(WF)以使其与研磨表面(101a)相对；以及涡电流传感器(50)，配置于研磨台(100)内，用于检测研磨终点。研磨台(100)在安装面(104)上具有突出构件(12)，该突出构件(12)从安装有研磨垫(101)的安装面(104)突出。研磨垫(101)的背面(101b)在与突出构件(12)相对的部分具有凹部，涡电流传感器(50)的一部分配置于突出构件(12)的内部。

Grinding device

The invention provides a grinding device, which has an end point detection sensor capable of measuring a narrow range, and the film thickness detection accuracy is improved. The grinding device (10) includes a polishing pad (101), which has a grinding semiconductor wafer (WF) (101A); the grinding surface grinding table (100), be able to install the polishing pad (101) and the grinding surface (101A) on the opposite side of the top ring (101b); (1), to keep the semiconductor wafer (WF) to make it as the ground surface (101A) and relative; eddy current sensor (50), is arranged on the grinding table (100), for the detection of end point grinding. The grinding table (100) has a projecting member (12) on the mounting surface (104), which is protruded from the mounting surface (104) of the grinding pad (101) mounted on the grinding table (12). The back (101b) of the grinding pad (101) has a recess at the part opposite to the projecting member (12), and a portion of the eddy current sensor (50) is disposed within the projecting member (12).

【技术实现步骤摘要】
研磨装置
本专利技术涉及一种研磨装置，特别涉及一种具备检测研磨终点的终点检测传感器、用于研磨形成于半导体晶片等基板上的导电膜的研磨装置。
技术介绍
近年来，随着半导体装置高集成化地发展，电路配线也越来越细微化，配线之间的距离也变得更狭窄。于是，将作为研磨对象物的半导体晶片的表面平坦化即成为必要，而作为该平坦化方法的一种手段是通过研磨装置进行研磨(拋光)。研磨装置具备：研磨台，用于保持对研磨对象物进行研磨的研磨垫；及顶环，用于保持研磨对象物并将其按压于研磨垫。研磨台与顶环分别通过驱动部(例如电机)而旋转驱动。将包含研磨剂的液体(料浆)倒在研磨垫上，并将被保持于顶环的研磨对象物按压于该处，从而对研磨对象物进行研磨。研磨装置中，若研磨对象物的研磨不充分，则无法获得电路间的绝缘，而可能发生短路；另外，在过度研磨的情况中，则因为配线剖面积减少，导致电阻值上升，或配线自身完全被去除，而产生无法形成电路本自身等的问题。因此，在研磨装置中，要求检测出最适当的研磨终点。作为这样的技术，有日本特开2012-135865号所记载的涡电流式终点检测传感器(以下称为“涡电流传感器”)。该涡电流传感器中，使用螺线管型或漩涡型的线圈。先前技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-135865号
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，为了减少半导体晶片边缘附近的不良率，要求测定至更加接近半导体晶片边缘的膜厚，并要通过原位(In-situ)的闭回路控制来进行膜厚控制。另外，在顶环中，有使用了空气压力等的气囊头方式的结构。气囊头具有同心状多个气囊。为了提升由涡电流传感器对半导体晶片表面凹凸的解析力，并且以宽度狭小的气囊控制膜厚，而有要测定更狭小范围的膜厚的需求。然而，在螺线管型或漩涡型的线圈中，难以使磁通变细，而在狭小范围的测定上具有极限。通过以往一般的涡电流传感器，形成于半导体晶片的研磨面的涡电流面积(亦即，涡电流传感器的点径约20mm以上，每一点的检测监控区域一般较大，而只能得到将大范围区域平均化的膜厚。因此，检测是否具有残膜的精度以及板形控制的精度具有极限，特别是，无法对应研磨后的基板边缘部的膜厚不均。这是因为，在对形成于基板上的铜膜等的导电膜进行研磨时，基板边缘部成为边界区域，与在其他处成膜的膜厚相比，在此处成膜的膜厚容易变化。另外，检测残留于部份基板的宽度6mm以下的残膜一般较困难，由于向基板上的膜的成膜状态或膜的研磨条件改变等，而有原来应被研磨的膜残留在基板的一部分的情况。此外，涡电流传感器的点径较大的理由之一在于传感器线圈的直径较大。为了解决该问题，考虑将涡电流传感器的传感器线圈直径缩小，来缩小膜厚的检测监控区域。然而，由涡电流传感器从能够检测出膜厚的涡电流传感器至薄膜的距离与传感器线圈直径相关，若缩小传感器线圈直径，则该距离变小。因为涡电流传感器与基板之间存在研磨垫，因此涡电流传感器与基板之间的距离不能小于研磨垫的厚度。若缩小传感器线圈径，则由涡电流传感器从能够检测出膜厚的涡电流传感器至薄膜的距离变小，而因为研磨垫的厚度而导致基板上难以形成涡电流，使得膜厚的检测变得困难。涡电流传感器的点径较大的其他理由在于半导体晶片与涡电流传感器的距离较远，而导致磁通扩大。在使用相同线圈的情况下，半导体晶片与涡电流传感器之间的距离越远，则磁通越扩大，进而使涡电流传感器的点径变大。磁通越扩大，则磁通越弱，使得形成于半导体晶片的涡电流变弱，结果导致传感器输出变小。为了更精准地控制半导体晶片的膜厚，而期望有一种能够测定狭窄范围的涡电流传感器。本专利技术是鉴于上述情事而完成的，其目的在于提供一种研磨装置，具有能够测定狭小范围的终点检测传感器而提升膜厚检测精度。用于解决课题的手段根据本申请专利技术的研磨装置的第一方式，提供一种研磨装置，具有：研磨台，该研磨台安装有具有用来研磨研磨对象物的研磨表面的研磨垫的背面，该背面位于所述研磨表面的相反侧；保持部，该保持部将研磨对象物保持为与所述研磨垫的所述研磨表面相对；以及终点检测传感器，该终点检测传感器配置于所述研磨台内，且检测所述研磨终点，该研磨装置的特征在于，所述研磨台具有从安装有所述研磨垫的安装面突出的突出构件，该突出构件在所述安装面上，所述终点检测传感器的至少一部分配置于所述突出构件的内部。附图说明图1是表示本实施例的研磨装置的整体结构的概略图。图2是表示研磨台、涡电流传感器与半导体晶片的关系的俯视图。图3是表示涡电流传感器的结构的图，图3(a)是表示涡电流传感器的结构的块图，图3(b)是涡电流传感器的等价电路图。图4是表示图1的涡电流传感器50附近的放大图。图5是表示作为独立于研磨台的部件的突出构件的剖面图。图6是表示设于研磨垫101的背面101b的凹部30的图。图7是表示设于研磨垫101的背面101b的凹部30的图。图8是表示设于研磨垫101的背面101b的凹部30的图。图9是表示设于研磨垫101的背面101b的凹部30的图。图10是表示研磨垫具有第一构件及与第一构件分开独立的第二构件的例子的图。图11是表示在贴里层28具有孔的实施例的图。图12是表示研磨层26及贴里层28两者具有孔的实施例的图。图13是表示在第二构件202的研磨表面101a侧具有第三构件212的例子的图。图14是表示在第二构件202上设置粘接剂214的例子的图。图15是表示突出构件16具备与研磨垫101的贴里层28接触的平坦部与倾斜部的例子的图。符号说明1顶环2顶环本体3扣环10研磨装置12突出构件12a突出构件的最顶部14突出构件14a突出构件的最顶部16突出构件16a突出构件的最顶部18a角部18b角部20a上部20b下部22螺丝24螺丝26研磨层28贴里层30凹部32区域50涡电流传感器50a顶面52交流信号源54检波电路100研磨台100a研磨台100a台轴100c孔101研磨垫101a研磨表面101b背面102研磨液供给喷嘴104安装面106下表面110顶环座111顶环轴112旋转筒113时序滑轮114顶环用电机115时序带116时序滑轮117顶环座轴124上下移动机构125旋转接头126轴承128保持架129支承台130支柱132滚珠丝杠132a螺轴132b螺帽138伺服电机200第一构件202第二构件204贯通孔206孔208贯通孔210孔212第三构件214粘接剂216粘接剂218平坦部220倾斜部222贯通孔224内部空间226内部空间501涡电流传感器502涡电流传感器WF半导体晶片Q1研磨液M1交互电感a1端子b1端子L1自电感L2自电感L1高度R1等价电阻R2等价电阻I1电流I2涡电流H1高度H2高度H3高度S1高度S2高度S3高度CW中心CT旋转中心mf金属膜(或导电膜)Z1阻抗具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的一实施例的研磨装置的实施方式。此外，附图中，对于相同或等同的结构要件标记相同符号，并省略重复说明。图1是表示本专利技术的一实施例的研磨装置10的整体结构的概略图。如图1所示，研磨装置10具备：研磨台100；及顶环(保持部)1，保持作为研磨对象物的半导体晶片WF等基板，并将其按压于研磨台100上的研磨面。研磨台100经由台轴100a而与配置于其下方的作为驱动部的电机(图中未表示)连结，而能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种研磨装置，具有：研磨台，该研磨台安装有具有用来研磨研磨对象物的研磨表面的研磨垫的背面，该背面位于所述研磨表面的相反侧；保持部，该保持部将所述研磨对象物保持为与所述研磨垫的所述研磨表面相对；以及终点检测传感器，该终点检测传感器配置于所述研磨台内，检测所述研磨的终点，该研磨装置的特征在于，所述研磨台在安装有所述研磨垫的安装面上具有从所述安装面突出的突出构件，所述终点检测传感器的至少一部分配置于所述突出构件的内部。

【技术特征摘要】
2015.10.01 JP 2015-195823;2016.08.10 JP 2016-157711.一种研磨装置，具有：研磨台，该研磨台安装有具有用来研磨研磨对象物的研磨表面的研磨垫的背面，该背面位于所述研磨表面的相反侧；保持部，该保持部将所述研磨对象物保持为与所述研磨垫的所述研磨表面相对；以及终点检测传感器，该终点检测传感器配置于所述研磨台内，检测所述研磨的终点，该研磨装置的特征在于，所述研磨台在安装有所述研磨垫的安装面上具有从所述安装面突出的突出构件，所述终点检测传感器的至少一部分配置于所述突出构件的内部。2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述突出构件与所述研磨台为一体。3.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于，所述突出构件与所述研磨台为分开独立的部件。4.根据权利要求1-3中任一项所述的研磨装置，其特征在于，所述突出构件能够与所述研磨垫的所述背面接触。5.根据权利要求1-3中任一项所述的研磨装置，其特征在于，所述突出构件未与所述研磨垫的所述背面接触。6.根据权利要求1-5中任一项所述的研磨装置，其特征在于，所述终点检测传感器整体配置于所述研磨台的内部。7.根据权利要求1-6中任一项所述的研磨装置，其特征在于，所述终点检测传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村显，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP