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研磨装置及研磨方法制造方法及图纸

技术编号:41882257 阅读:13 留言:0更新日期:2024-07-02 00:36
提供一种研磨装置及研磨方法,即使传感头的数量增加,研磨装置的尺寸的增加量也较之以往有所改善。研磨基板(W)的研磨装置(110)具有用于保持研磨垫的研磨台和相对于所述研磨垫按压基板(W)的表面的研磨头。多个第一光学头(131~134)一边横穿基板(W)地移动一边检测与基板(W)的膜厚有关的信号。一个分光器(14)接收并处理多个第一传感头(131~134)中的至少两个第一传感头所输出的信号。光开关(40)将传感头(131~134)选择性地与分光器(14)连接。在多个传感头(131~134)同时与基板相对的时刻,处理部(15)控制光开关(40),以将与分光器(14)的连接从一个传感头切换至另一个传感头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种研磨装置及研磨方法


技术介绍

1、作为对半导体晶片等基板的表面进行研磨的装置,广泛知晓有cmp(chemicalmechanical polishing:化学机械研磨)装置。该cmp装置通过一边向旋转的研磨台上的研磨垫供给研磨液,一边用保持了晶片的研磨头将基板按压于研磨垫来研磨基板的表面。cmp装置一般具备测定基板的膜厚或测定与膜厚等价的信号的膜厚测定部,基于从膜厚测定部得到的膜厚的测定值,控制对于基板的研磨负荷,再决定研磨终点。作为膜厚测定部,一般使用涡电流传感器、光学式传感器。

2、现有的cmp装置中的膜厚测定部以与研磨垫上的基板相对的方式配置在研磨台的内部。因此,每当研磨台旋转时,膜厚测定部一边横穿基板地移动,一边在基板上的多个测定点测定膜厚。在现有的cmp装置中,膜厚测定部被配置为通过基板的中心。这是为了在沿基板的径向分布的多个测定点测定膜厚。

3、在研磨期间的基板的膜厚测定中,已知在包含基板的中心部和周缘部的整个面上,出于取得高精度的膜厚数据的目的而设置多个传感器(日本特许第6470365号)。伴随着器件的微细化,需要提高研磨精度。研磨精度的提高需要进一步改善测定分辨率。为了改善测定分辨率,需要增加传感头的数量。如果与传感头的数量相应地增加接收并处理传感头所输出的信号的信号处理部的数量,则研磨装置大型化。在将光学传感器使用于膜厚测定的情况下,与涡电流传感器的情况相比,该问题更显著。这是因为作为光学传感器的信号处理部的分光器比涡电流传感器的信号处理部的尺寸更大。如果尺寸变大,则在装置的设置面积受限的情况下成为问题。另外,存在换算为装置的每单位面积的生产量的半导体的生产力降低的问题。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1:日本特许第6470365号


技术实现思路

1、专利技术要解决的技术问题

2、本专利技术的一个方式是为了解决这样的问题而设的,其目的在于,提供一种即使传感头的数量增加,研磨装置的尺寸的增加量也较之以往有所改善的研磨装置。

3、用于解决技术问题的技术手段

4、为了解决上述技术问题,在第一方式中,采用以下构成:一种研磨装置,对基板进行研磨,其中,具有:研磨台,该研磨台用于保持研磨垫;研磨头,该研磨头相对于所述研磨垫按压基板的表面;多个传感头,该多个传感头一边横穿所述基板地移动,一边检测与所述基板的膜厚有关的信号;一个分光器,该一个分光器接收并处理多个所述传感头中的至少两个传感头所输出的信号;切换器,该切换器将所述至少两个传感头选择性地与所述分光器连接;以及控制装置,在所述至少两个传感头同时与所述基板相对的时刻,所述控制装置控制所述切换器,以将与所述分光器的连接从一个传感头切换至另一个传感头。

5、在本实施方式中,在至少两个传感头同时与基板相对的时刻,一个分光器接收并处理多个传感头中的至少两个传感头所输出的信号,因此,能够提供一种即使传感头的数量增加,研磨装置的尺寸的增加量也较之以往有所改善的研磨装置。

6、在第二方式中,采用以下构成:根据第一方式所述的研磨装置,其中,所述研磨台能够绕着所述研磨台的轴心旋转,多个所述传感头配置在所述研磨台的与包含所述基板的中心的区域相对的区域。

7、在第三方式中,采用以下构成,根据第二方式所述的研磨装置,其中,多个所述传感头中的规定的偶数个所述传感头每两个形成一对,构成所述一对的两个所述传感头位于相对于所述轴心实质上互相为相反侧的位置,偶数个所述传感头被配置为,连结构成所述一对的两个所述传感头的线绕着所述轴心成为相同的角度间隔。

8、在第四方式中,采用以下构成,根据第二方式所述的研磨装置,其中,对于多个所述传感头中的规定的四个传感头,两个所述传感头位于相对于所述轴心实质上互相为相反侧的位置,另两个所述传感头位于相对于所述轴心实质上互相为相反侧的位置,连结两个所述传感头的线与连结所述另两个所述传感头的线所形成的角度大于0度小于180度。

9、在第五方式中,采用以下构成:根据第一至第四方式中任一项所述的研磨装置,其中,所述研磨装置具有第一传感头和第二传感头来作为多个所述传感头,该第一传感头在包含所述基板的中心的区域检测与所述基板的膜厚有关的信号,该第二传感头一边沿着所述基板的周缘部移动一边检测与所述基板的膜厚有关的信号。

10、在第六方式中,采用以下构成:根据第五方式所述的研磨装置,其中,多个所述第一传感头有至少两个,多个所述第二传感头有至少两个,两个所述第一传感头位于相对于所述轴心实质上互相为相反侧的位置,所述轴心位于连结两个所述第二传感头的线段上,连结两个所述第一传感头的线与连结所述第二传感头的所述线段所形成的角度为0度至180度。

11、在第七方式中,采用以下构成:根据第一至第五方式中任一项所述的研磨装置,其中,对于多个所述传感头中的规定个数的所述传感头和多个所述传感头中的所述规定个数的其他所述传感头,在分别连结所述规定个数的所述传感头与所述研磨台的所述轴心的线上,各配置有所述规定个数的其他所述传感头中的一个。

12、在第八方式中,采用以下构成:根据第一至第五方式中任一项所述的研磨装置,其中,对于多个所述传感头中的规定的两个所述传感头和多个所述传感头中的其他的规定的四个所述传感头,所述规定的两个所述传感头位于相对于所述轴心实质上互相为相反侧的位置,所述轴心位于连结所述规定的四个所述传感头中的两个所述传感头的第一线段上,所述轴心位于连结所述规定的四个所述传感头中的另两个所述传感头的第二线段上,所述第一线段与所述第二线段所成的角度为0度至180度。

13、在第九方式中,采用以下构成:根据第八方式所述的研磨装置,其中,所述规定的四个所述传感头相对于连结所述规定的两个所述传感头的第三线对称地配置,所述第三线与所述第一线段所成的角中的最小的角度小于90度,所述第三线与所述第二线段所成的角中的最小的角度小于90度。

14、在第十方式中,采用以下构成:一种研磨方法,对基板进行研磨,其中,研磨台保持研磨垫,研磨头相对于所述研磨垫按压基板的表面,多个传感头一边横穿所述基板地移动,一边在包含所述基板的中心的区域检测与所述基板的膜厚有关的信号,一个分光器接收并处理多个所述传感头所输出的信号,切换器将至少两个所述传感头选择性地与所述分光器连接,在所述至少两个所述传感头同时与所述基板相对时,控制装置控制切换器,以将与所述分光器的连接从一个传感头切换至另一个传感头。

15、在第十一方式中,采用以下构成:一种研磨装置,对基板进行研磨,其中,具有:研磨台,该研磨台用于保持研磨垫;研磨头,该研磨头相对于所述研磨垫按压基板的表面;多个传感器,该多个传感器一边横穿所述基板地移动,一边检测与所述基板的膜厚有关的信号;一个信号处理部,该一个信号处理部接收并处理多个所述传感器中的至少两个传感器所输出的信号;切换器,该切换器将所述至少两个传感器选择性地与所述信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

2.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的研磨装置,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的研磨装置,其特征在于,

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的研磨装置,其特征在于,

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,

10.一种研磨方法,对基板进行研磨,其特征在于,

11.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

12.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

13.根据权利要求12所述的研磨装置,其特征在于,

14.根据权利要求12所述的研磨装置,其特征在于,

15.根据权利要求12所述的研磨装置,其特征在于,

16.根据权利要求12所述的研磨装置,其特征在于,

17.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

18.根据权利要求17所述的研磨装置,其特征在于,

19.根据权利要求17所述的研磨装置,其特征在于,

20.一种研磨方法,对基板进行研磨,其特征在于,

21.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

22.一种研磨方法,对基板进行研磨,其特征在于,

23.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

...

【技术特征摘要】

1.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

2.根据权利要求1所述的研磨装置,其特征在于,

3.根据权利要求2所述的研磨装置,其特征在于,

4.根据权利要求2所述的研磨装置,其特征在于,

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

6.根据权利要求5所述的研磨装置,其特征在于,

7.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

8.根据权利要求1至4中任意一项所述的研磨装置,其特征在于,

9.根据权利要求8所述的研磨装置,其特征在于,

10.一种研磨方法,对基板进行研磨,其特征在于,

11.一种研磨装置,对基板进行研磨,其特征在于,具有:

12.一种研磨装置,对基...

【专利技术属性】
技术研发人员:木下将毅八木圭太
申请(专利权)人:株式会社荏原制作所
类型:发明
国别省市:

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