研磨方法技术

提供能够高精度地测定膜厚而不影响晶片的研磨率的研磨装置及研磨方法。研磨装置具备：研磨头(5)，用于将晶片(W)按压于研磨垫；投光光纤(34)，具有顶端(34a)，并且连接于光源(30)，所述顶端配置在研磨台(3)内的流路(7)内；分光仪(26)，根据波长分解来自晶片的反射光并对各波长的反射光的强度进行测定；受光光纤(50)，具有顶端(50a)，并且连接于分光仪，所述顶端配置在流路内；处理部(27)，确定晶片的膜厚；液体供给线路(62)，与流路连通；气体供给线路(63)，与流路连通；液体供给阀(65)，安装于液体供给线路；气体供给阀(67)，安装于气体供给线路；以及动作控制部(71)，控制液体供给阀及气体供给阀的动作。及气体供给阀的动作。及气体供给阀的动作。

【技术实现步骤摘要】
研磨方法
[0001]本申请是下述专利申请的分案申请：
[0002]申请号：201810796740.9
[0003]申请日：2018年07月19日
[0004]专利技术名称：研磨装置及研磨方法


[0005]本专利技术涉及一种对表面形成有膜的晶片进行研磨的研磨装置及研磨方法，特別是涉及一边通过分析来自晶片的反射光中包含的光学信息来检测晶片的膜厚，一边对晶片进行研磨的研磨装置和研磨方法。

技术介绍

[0006]在半导体元件的制造过程中，包含研磨SiO2等的绝缘膜的工序和研磨铜、钨等的金属膜的工序等的各种工序。在背照式CMOS传感器及硅穿孔电极(TSV)的制造工序中，除了绝缘膜和金属膜的研磨工序外，还包括研磨硅层(硅晶片)的工序。在构成晶片的表面的膜(绝缘膜、金属膜、硅层等)的厚度达到规定的目标值时，晶片的研磨结束。
[0007]晶片的研磨使用研磨装置进行。为了测定绝缘膜、硅层等的非金属膜的膜厚，研磨装置通常具备光学式膜厚测定装置。该光学式膜厚测定装置构成为，将光从由光纤的顶端构成的光传感器引导至晶片表面，并且用光传感器接收来自晶片的反射光，然后通过分析反射光的光谱从而检测晶片的膜厚。为了防止浆液附着于光传感器，在晶片研磨过程中将光传感器放置于纯水的流动中。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特开2009
‑
302577号公报
[0011]专利文献2：日本特开2017
‑
5014号公报
[0012]但是，在晶片的研磨过程中，用纯水稀释浆液，会局部降低晶片的研磨率。

技术实现思路

[0013]因此，本专利技术的目的在于提供一种能够高精度地测定膜厚而不影响晶片的研磨率的研磨装置及研磨方法。
[0014]为了达成上述目的，本专利技术一种方式的研磨装置的特征在于：具备：研磨台，该研磨台用于支承研磨垫；研磨头，该研磨头用于将晶片按压于所述研磨垫；光源，该光源发出光；投光光纤，该投光光纤具有顶端，并且连接于所述光源，所述顶端配置在所述研磨台内的流路内；分光仪，该分光仪根据波长分解来自晶片的反射光并对各波长的反射光的强度进行测定；受光光纤，该受光光纤具有顶端，并且连接于所述分光仪，所述顶端配置在所述流路内；处理部，该处理部基于分光波形确定晶片的膜厚，所述分光波形表示所述反射光的强度和波长之间的关系；液体供给线路，该液体供给线路与所述流路连通；气体供给线路，
该气体供给线路与所述流路连通；液体供给阀，该液体供给阀安装于所述液体供给线路；气体供给阀，该气体供给阀安装于所述气体供给线路；以及动作控制部，该动作控制部对所述液体供给阀及所述气体供给阀的动作进行控制。
[0015]本专利技术较佳方式的特征在于：进一步具备：超声波振子，该超声波振子配置在所述流路内。
[0016]本专利技术一种方式的研磨方法的特征在于：使支承研磨垫的研磨台旋转，一边向所述研磨垫上供给浆液，一边将晶片按压于所述研磨垫并对该晶片进行研磨，在所述晶片的研磨过程中，将光从投光光纤引导至所述晶片，并且用受光光纤接收来自所述晶片的反射光，所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端位于所述研磨台内的流路内，基于表示所述反射光的强度和波长之间的关系的分光波形确定晶片的膜厚，在所述晶片的研磨过程中，使液体及气体交替地与所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端接触。
[0017]本专利技术较佳方式的特征在于：在所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端位于晶片的下方时，使所述气体与所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端接触，在所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端不位于晶片的下方时，使所述液体与所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端接触。
[0018]本专利技术较佳方式的特征在于：在所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端不位于晶片的下方时，使所述气体与所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端接触，在所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端位于晶片的下方时，使所述液体与所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端接触。
[0019]本专利技术较佳方式的特征在于：在所述流路被液体充满时，使配置在所述流路内的超声波振子振动。
[0020]本专利技术一种方式的研磨方法的特征在于：使支承研磨垫的研磨台旋转，一边向所述研磨垫上供给浆液，一边将晶片按压于所述研磨垫并对该晶片进行研磨，在所述晶片的研磨过程中，将光从投光光纤引导至所述晶片，并且用受光光纤接收来自所述晶片的反射光，所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端在所述研磨台内的流路内，基于表示所述反射光的强度和波长之间的关系的分光波形确定晶片的膜厚，在所述晶片的研磨过程中，使具有比水高的折射率的液体与所述受光光纤的顶端接触。
[0021]根据本专利技术，能够在晶片的研磨过程中在气体和液体之间进行切换。由于气体不稀释浆液，所以研磨装置能够高精度地测定膜厚而不降低晶片的研磨率。
附图说明
[0022]图1是表示本专利技术的一种实施方式的研磨装置的图。
[0023]图2是表示研磨垫及研磨台的俯视图。
[0024]图3是表示研磨装置的其他的实施方式的图。
[0025]图4是表示研磨装置的其他的实施方式的图。
[0026]图5是表示在研磨垫的通孔嵌入有透明窗的一种实施方式的图。
[0027]图6是用于说明光学式膜厚测定器的原理的示意图。
[0028]图7是表示分光波形的一个例子的曲线图。
[0029]图8是表示对图7所示的分光波形进行傅里叶变换处理而得到的频谱的曲线图。
[0030]符号说明
[0031]1 研磨垫
[0032]3 研磨台
[0033]5 研磨头
[0034]7 流路
[0035]10 浆液供给喷嘴
[0036]12 研磨控制部
[0037]16 研磨头轴杆
[0038]19 台马达
[0039]25 光学式膜厚测定器(膜厚测定装置)
[0040]26 分光仪
[0041]27 处理部
[0042]30 光源
[0043]34 投光光纤
[0044]50 受光光纤
[0045]56 联轴
[0046]61 光传感器
[0047]62 液体供给线路
[0048]63 气体供给线路
[0049]65 液体供给阀
[0050]67 气体供给阀
[0051]71 动作控制部
[0052]73 流体排出线路
[0053]80 超声波振子
[0054]85 液体供给线路
[0055]88 透明窗
具体实施方式
[0056]以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。图1是表示本专利技术的一种实施方式的研磨装置的图。如图1所示，研磨装置具备：支承研磨垫1的研磨台3；保持晶片W并将晶片W按压于研磨台3上的研磨垫1的研磨头5；用于向研磨垫本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研磨方法，其特征在于，使支承研磨垫的研磨台旋转，一边向所述研磨垫上供给浆液，一边将晶片按压于所述研磨垫而对该晶片进行研磨，在所述晶片的研磨过程中，将光从投光光纤引导至所述晶片，并且用受光光纤接收来自所述晶片的反射光，所述投光光纤的顶端及所述受光光纤的顶端位于所述研磨台内的流路内，基于表示所述反射光的强度和波长之间的关系的分光波形来确定晶片的膜厚，在所述晶...

【专利技术属性】
技术研发人员：金马利文，木下将毅，盐川阳一，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，
类型：发明
国别省市：