基板处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基板处理装置，其包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与基板的上表面接触的隔膜，将基板压靠在研磨垫上。

Substrate Processing Unit

The invention relates to a substrate processing device, which comprises a grinding pad for grinding the grinding layer of a substrate, a bearing head with a diaphragm contacting the upper surface of the substrate, and a base plate pressed against the grinding pad.

【技术实现步骤摘要】
基板处理装置
本专利技术涉及基板处理装置，更具体而言，涉及一种能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板处理装置。
技术介绍
一般而言，化学机械式研磨(ChemicalMechanicalPolishing；CMP)工序是使晶片等基板以接触旋转的研磨盘上的状态旋转并进行机械研磨，使基板表面平坦，以便达到预先确定的厚度的工序。为此，如图1及图2所示，化学机械式研磨装置1在将研磨垫11覆盖于研磨盘10上的状态下自转，利用承载头20，将基板W压靠在研磨垫11的表面并使其旋转，平坦地研磨晶片W的表面。为此，具备调节器30，所述调节器30进行回旋运动，以便研磨垫11的表面保持既定的状态，并同时对调节盘31进行施压和旋转，修整研磨垫11，执行化学研磨的浆料通过浆料供应管40，供应到研磨垫11的表面。在化学机械式研磨工序中，需要监视基板W的研磨层厚度，使基板W的研磨层厚度分布均匀，直到达到目标厚度时为止，当达到目标厚度时，结束化学机械式研磨工序。作为原来已知的决定基板的研磨结束时间点的方式之一，有利用传感器50来测量基板W的研磨层厚度，基于传感器50测量的信号来决定基板的研磨结束时间点的方式。传感器50安装于研磨垫11上，每当研磨垫11旋转一圈11d、传感器50穿过基板W的下侧时，传感器50接收包含基板W研磨层厚度信息的信号。作为一个示例，当基板W的研磨层以作为导电性材料的钨等金属材料形成时，作为传感器50，可以使用涡电流传感器，其接入涡电流，从涡电流信号的阻抗、电抗、电感、相位差中任意一个以上的变动量来感知基板W研磨层厚度的。可是，利用涡电流传感器测量的信号来决定基板的研磨结束时间点的方式，不仅演算涡电流传感器测量的信号的过程非常复杂，而且进行演算过程需要大量时间，因研磨垫的厚度变动导致的涡电流信号的误差，存在基板研磨层的厚度分布及研磨结束时间点被错误认知的可能性大的问题。作为原来已知的决定基板的研磨结束时间点的方式中的另一种，有一种通过检测将基板W压靠在研磨垫11表面并使其旋转的承载头20的扭矩变化来确定基板的研磨结束时间点的方式。但是，承载头20的扭矩变化不仅会因基板W的研磨层材料，还会因施加于基板的压力等和多种因素而发生，因此，存在基于承载头20的扭矩变化，难以准确地决定基板W研磨结束时间点的问题。特别是在短时间内，测量承载头20的扭矩变化，根据测量的结果来决定基板W的研磨结束时间点，实质上是非常困难的问题。为此，最近虽然进行了旨在准确地检测基板的研磨厚度、准确地控制研磨结束时间点的多种探索，但还远远不够，要求对此的开发。
技术实现思路
技术问题本专利技术目的在于提供一种能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的基板处理装置。特别是本专利技术目的在于，能够迅速准确地控制基板研磨结束时间点。另外，本专利技术目的在于能够提高基板的研磨效率、提高品质。另外，本专利技术目的在于能够简化基板的研磨控制、提高控制效率。技术方案旨在达成所述本专利技术目的的本专利技术提供一种基板处理装置，包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与基板的上表面接触的隔膜，将基板压靠在研磨垫上；温度测量部，用于测量隔膜的温度信息；控制部，基于隔膜的温度信息，控制基板的研磨结束时间点。专利技术效果综上所述，根据本专利技术，可以获得能够准确控制基板的研磨厚度、提高研磨效率的有利效果。特别是根据本专利技术，基于隔膜的温度信息，控制基板的研磨结束时间点，借助于此，可以获得准确地控制基板的研磨厚度、迅速而准确地控制基板的研磨结束时间点的有利效果。另外，根据本专利技术，即使不经过复杂而烦琐的演算过程，单纯只利用隔膜的温度信息，也可以控制基板的研磨结束时间点，因而可以获得简化基板的处理工序、缩短处理时间的有利效果。另外，根据本专利技术，可以提高研磨效率，可以获得无偏差地将基板研磨成所需的准确厚度、提高研磨品质的有利效果。另外，根据本专利技术，可以获得简化基板的研磨控制、提高控制效率的有利效果。另外，根据本专利技术，可以获得提高生产率及收率的有利效果。附图说明图1是图示现有的化学机械式研磨装置的结构的俯视图。图2是图示现有的化学机械式研磨装置的结构的侧视图。图3是图示本专利技术的基板处理装置的俯视图。图4是图示本专利技术的基板处理装置的侧视图。图5是用于说明本专利技术的基板处理装置的温度测量部的剖面图。图6是用于说明本专利技术的基板处理装置的温度测量部的仰视图。图7是用于说明本专利技术的基板处理装置的隔膜的另一实施例的图。图8是用于说明本专利技术的基板处理装置的基板的压力调节过程的图。图9是用于说明本专利技术的基板处理装置的基板各研磨时间的隔膜温度变化的图。图10及图11是用于说明本专利技术的基板处理装置的导热垫的图。图12是用于说明本专利技术的基板处理装置的导热垫的另一安装例的图。图13是用于说明本专利技术的基板处理装置的导热垫的另一实施例的图。图14是用于说明本专利技术的基板处理方法的框图。附图标记10：基板处理装置110：研磨盘111：研磨垫120：承载头126：隔膜126a：底板126b：隔壁128：导热垫130：调节器140：浆料供应部150：温度测量部160：控制部170：存储部具体实施方式下面参照附图，详细说明本专利技术的优选实施例，但并非本专利技术由实施例所限制或限定。作为参考，在本说明中，相同的标记指称实质上相同的要素，在这种规则下，可以引用其他图中记载的内容进行说明，可以省略判断为从业人员不言而喻的或重复的内容。参照图3至13，本专利技术的基板处理装置10包括：研磨垫111，用于研磨基板W的研磨层；承载头120，具有与基板W上表面接触的隔膜126，将基板W压靠在研磨垫111上；温度测量部150，用于测量隔膜126的温度信息；控制部160，基于温隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点。这是为了准确地控制基板W的研磨厚度，迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点。更重要的是，本专利技术基于隔膜126的温度信息，控制基板W的研磨结束时间点，借助于此，可以获得准确地控制基板W的研磨厚度、迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点的有利效果。换句话说，本专利技术即使不经过复杂而烦琐的演算过程，单纯只利用隔膜126的温度信息，也能够迅速而准确地控制基板W的研磨结束时间点。例如，在研磨层的表面为高低不平的状态(例如，研磨层沉积的最初状态)下和研磨层的表面光滑的状态下，由于研磨层与研磨垫间的接触面积不同，因此，因研磨层与研磨垫接触导致的摩擦热分别不同地发生(或浆料引起的化学反应程度不同地发生)，根据基板研磨层的研磨量而导致基板温度变化，因此，如果获知基板的温度变化程度，则可知研磨层的研磨程度。特别是在基板的研磨层并非单一膜而是以不同种膜形成的情况下，测量基板的温度变化，可以更准确地检测研磨层的研磨程度。如上所述，测量基板的温度变化，可以获知基板的研磨程度，但为了在研磨工序中测量基板的温度变化，测量基板温度的温度测量部应安装于与基板接触的隔膜或研磨垫。但是，当温度测量部安装于研磨垫的上表面时，在与温度测量部150接触的基板部位发生研磨量偏差，导致基板研磨均匀度降低。另外，为了测量基板的温度，也可以在被基板接触的隔膜下表面安装温度测量部。可是，当在隔膜下表面安装温度测量部时，由于露出于隔膜下表面的温度测量部，即使隔膜下表面平坦度低下，在温度测量部配置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基板处理装置，其中，包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与所述基板的上表面接触的隔膜，将所述基板压靠在所述研磨垫上；温度测量部，用于测量所述隔膜的温度信息；控制部，基于所述隔膜的所述温度信息，控制所述基板的研磨结束时间点。

【技术特征摘要】
2017.10.30 KR 10-2017-0142111;2018.08.03 KR 10-2011.一种基板处理装置，其中，包括：研磨垫，用于研磨基板的研磨层；承载头，具备与所述基板的上表面接触的隔膜，将所述基板压靠在所述研磨垫上；温度测量部，用于测量所述隔膜的温度信息；控制部，基于所述隔膜的所述温度信息，控制所述基板的研磨结束时间点。2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，所述温度测量部配备于所述隔膜的上部，并测量所述隔膜的上表面的温度。3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述隔膜的上部形成有压力腔室，通过调节所述压力腔室的压力，来调节所述研磨垫施加于所述基板的压力。4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，所述隔膜由能够与所述压力腔室的压力对应地伸缩的柔性材料形成。5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述隔膜的上部形成有被独立分割的多个压力腔室，所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，独立地控制所述多个压力腔室的压力。6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，同时控制所述多个压力腔室的压力。7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，所述控制部基于所述隔膜的所述温度信息，控制所述多个压力腔室中的一部分压力腔室的压力。8.根据权利要求5所述的基板处理装置，其中，所述温度测量部在所述多个压力腔室中的一个以上压力腔室内，测量对于所述隔膜的多个位置的所述温度信息。9.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，在所述隔膜的上部形成有被独立分割的多个压力腔室。10.根据权利要求9所述的基板处理装置，其中，所述隔膜包括：底板，与所述基板接触；隔壁，从所述底板的上表面延伸形成，并形成所述多个压力腔室。11.根据权利要求10所述的基板处理装置，其中，所述底板被分割成多个分割板，所述多个压力腔室独立地向所述多个分割板施加压力。12.根据权利要求11所述的基板处理装置，其中，所述温度测量部在所述分割板上测量所述温度信息，所述控制部基于所述温度信息，独立地调节施加于所述多个分割板的压力。13.根据权利要求12所述的基板处理装置，其中，当所述分割板的温度升高时，所述控制部降低施加于所述分割板的压力，当所述分割板的温度降低时，所述控制部提高施加于所述分割板的压力。14.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，包括存储部，用于存储随着所述基板的研磨时间而决定的所述隔膜的基准温度信息，所述控制部比较由所述温度测量部测量的所述隔膜的测量温度信息与所述基准温度信息，以控制所述基板的研磨结束时间点。15.根据权利要求14所述的基板处理装置，其中，当所述测量温度信息达到所述基准温度信息时，所述控制部...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珳技，林钟逸，
申请(专利权)人：凯斯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR