一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置及其侦测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置，包括底座、固定于底座上表面的研磨垫和设置于所述研磨垫上方的研磨垫修整器，所述研磨垫修整器包括修整头、与修整头连接的修整器摇臂和与所述修整器摇臂连接的修整器转轴，还包括一小研磨头；一检测窗；一激光光源；一激光探测器。以及一种采用本发明专利技术的化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置的实时侦测方法。本发明专利技术利用小晶圆结合终点检测的方法测量研磨速率，可在生产的过程中研磨或修整研磨垫时测量速率，避免停机测量对产能的浪费，而且测量的速率可用于下一片即将研磨的产品片，滞后较小，所测速率更能准确反映实际产品片速率的快慢，从而得到准确的研磨时间和厚度。

A real-time detection device for chemical mechanical polishing rate and its detection method

The present invention discloses a real-time detection device for the grinding rate of chemical mechanical polishing, including a base, an abrasive pad fixed to the upper surface of a base and an abrasive pad trimmer set above the abrasive pad. The lapping mattress dresser comprises a dressing head, a dresser arm connected with a dressing head, and a rocker arm connected with the dresser. The utility model comprises a small grinding head, a detection window, a laser light source and a laser detector. And a real-time detection method for the real-time detection device of the chemical mechanical polishing rate using the invention. The invention can measure the grinding rate by using the method of small wafer binding end point detection. The measurement rate can be measured in the process of grinding or trimming the lapping pad in the process of production, avoiding the waste of production by stopping measurement, and the rate of measurement can be used for the next piece of product which is about to be lapping, and the lag is smaller, and the rate of velocity measurement can reflect the actual production more accurately. The speed of the chip is fast, so that the accurate grinding time and thickness can be obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置及其侦测方法
本专利技术涉及一种半导体设备，尤其涉及一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置及其侦测方法。
技术介绍
化学机械抛光(CMP，ChemicalMechanicalPolishing)工艺是一种平坦化工艺，自1990年被引入集成电路制造工艺以来，经过不断实践和发展，已成为推动集成电路技术节点不断缩小的关键工艺。目前，化学机械抛光工艺已经被广泛应用于浅沟槽隔离结构平坦化、多晶硅平坦化、栅电极平坦化、钨塞平坦化和铜互连平坦化等工艺中，还被应用于基底表面上的其他薄膜层的抛光。但是化学机械研磨中因为产品晶圆表面图形的存在,晶圆表面是金属和氧化物相间隔的混合材质,难以直接用终点检测技术检测到研磨终点或研磨速率。需要测量研磨速率，用以计算需要研磨的时间。错误的研磨速率会导致错误的研磨时间，从而使厚度不准确，影响良率。目前研磨速率的侦测主要有两种手段。一是依靠中断生产时非产品晶片的固定时间研磨及研磨前后厚度的量测，从而计算得到研磨速率，该方法需要中断生产，影响产能，不能实时侦测最新的研磨速率。二是通过产品晶片的研磨后厚度量测结果对研磨速率进行反馈调整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置，包括底座、固定于底座上表面的研磨垫和设置于所述研磨垫上方的研磨垫修整器，所述研磨垫修整器包括修整头、与修整头连接的修整器摇臂和与所述修整器摇臂连接的修整器转轴，其特征在于：还包括一小研磨头，水平设置，所述小研磨头上端连接所述修整器摇臂下表面，所述小研磨头下表面略高于所述研磨垫上表面，并在小研磨头下表面设置容纳小硅片的容纳腔；一检测窗，竖直设置，设置于研磨垫的竖直通孔内，所述检测窗的上下表面与所述研磨垫上下表面齐平，所述检测窗为透光材质；一激光光源，设置于底座内，所述激光光源位于所述检测窗正下方，用以发射激光透过检测窗照射到小硅片的上表面和下表面分别发生反...

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置，包括底座、固定于底座上表面的研磨垫和设置于所述研磨垫上方的研磨垫修整器，所述研磨垫修整器包括修整头、与修整头连接的修整器摇臂和与所述修整器摇臂连接的修整器转轴，其特征在于：还包括一小研磨头，水平设置，所述小研磨头上端连接所述修整器摇臂下表面，所述小研磨头下表面略高于所述研磨垫上表面，并在小研磨头下表面设置容纳小硅片的容纳腔；一检测窗，竖直设置，设置于研磨垫的竖直通孔内，所述检测窗的上下表面与所述研磨垫上下表面齐平，所述检测窗为透光材质；一激光光源，设置于底座内，所述激光光源位于所述检测窗正下方，用以发射激光透过检测窗照射到小硅片的上表面和下表面分别发生反射和折射；一激光探测器，设置于激光光源底部，用以接收激光的反射和折射光信号。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置，其特征在于：所述小研磨头还包括：一转盘，水平设置，所述转盘底端为所述容纳腔；一保持环，水平设置于转盘的所述容纳腔外侧；一吸盘，水平设置于所述容纳腔内；一转轴，竖直设置，连接所述转盘的上表面的圆心位置；一转动马达，竖直设置，通过传送皮带与所述转轴连接；所述穿过所述修整器摇臂下表面。3.根据权利要求2所述的化学机械抛光研磨速率的实时侦测装置，其特征在于：所述吸盘包括：一高压供气管一，竖直设置，所述高压供气管一顶端连接供气设备；一吸盘气囊腔，水平设置，顶端通孔连接所述高压供气管一；一吸盘内部多孔板，水平设置，所述吸盘内部多孔板的板面上设置复数个竖直向通气通孔；一弹性薄膜，水平设置，所述弹性薄膜上表面与所述吸盘内部多孔板连接。4.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31