研磨中的终点检测制造技术

用于实施研磨的方法包括：选择用于晶圆研磨工艺的目标轮载荷；以及对晶圆实施研磨工艺。随着研磨工艺的进行，测量研磨工艺的轮载荷。在达到目标轮载荷之后停止研磨工艺。该方法可选地包括：选择晶圆研磨工艺的目标反射率；以及对晶圆实施研磨工艺。随着研磨工艺的进行，测量从晶圆表面反射的光的反射率。在一个反射率达到目标反射率之后停止研磨工艺。本发明专利技术还提供了一种研磨中的终点检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及研磨中的终点检测。
技术介绍
在制造集成电路的过程中，研磨是通用的技术。在研磨工艺中，研磨轮被放置在晶圆的上方。研磨轮和晶圆都旋转，使得由于通过研磨轮去除表面层而使晶圆的厚度减小。在制造器件晶圆的过程中，例如，可以在形成硅通孔(TSV)的过程中，将研磨用于硅衬底的背面减薄中。存在可以使用研磨技术的其他工艺。在扇出芯片级封装件的形成中，可以切割器件晶圆，并且已知良好的管芯被选择和附接至载具，已知良好的管芯彼此隔离。已知良好的管芯包括用于形成扇出连接的铜柱。然后，将模塑料填充到已知良好的管芯之间的间隙中以及已知良好的管芯上方以形成扇出晶圆。在固化模塑料之后，可以实施研磨工艺以去除模塑料的多个部分和铜柱上方的其他介电材料。在露出铜柱之后，可以制造电连接件以连接至铜柱，使得与扇出晶圆的连接延伸到大于已知良好的管芯区域的区域中。由于经受研磨的层通常为薄层，所以在正确的时间精确停止研磨工艺对于集成制造工艺的产量来说极其重要。例如，在扇出晶圆的制造中，当遍及扇出晶圆的基本所有的已知良好管芯中的铜柱被完全露出并且基本上没有进行过研磨时，需要停止研磨。在现有研磨技术中，量规被用于在研磨工艺期间检测扇出晶圆的总厚度。当总厚度被减小到预定值时，假设铜柱被完全露出。然而，该检测方法是不精确的并且可能导致产量损失。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种方法，包括:选择用于晶圆研磨工艺的目标轮载荷；对晶圆实施研磨工艺，并且随着所述研磨工艺的进行，测量所述研磨工艺的轮载荷；以及在达到所述目标轮载荷之后停止所述研磨工艺。该方法还包括:当达到所述目标轮载荷时，实施扩展研磨以去除具有预定厚度的晶圆的层，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。该方法还包括:当达到所述目标轮载荷时，在预定的时间周期内实施扩展研磨，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。在该方法中，选择所述目标轮载荷的步骤包括:研磨样本晶圆，所述样本晶圆具有与所述晶圆相同的结构；在研磨所述样本晶圆的步骤期间，监测用于研磨所述样本晶圆的轮载荷；检查所述样本晶圆，从而确定所述研磨工艺的最优终点；以及记录与所述最优终点相对应的一个轮载荷作为所述目标轮载荷。在该方法中，所述晶圆包括:多个器件管芯；以及模塑料，设置在所述多个器件管芯之间的间隙中以及所述多个器件管芯上方。在该方法中，使用用于驱动研磨轮的轮电流表示所述晶圆载荷，以及其中，所述研磨轮用于研磨所述晶圆。根据本专利技术的另一方面，提供了一种方法，包括:使用研磨轮研磨样本晶圆；在研磨所述样本晶圆的步骤期间，监测用于驱动所述研磨轮的轮电流；检查所述样本晶圆，从而确定研磨工艺的最优终点；记录与所述最优终点相对应的一个轮电流作为目标轮电流；对广品晶圆实施研磨工艺，所述广品晶圆基本上与所述样本晶圆相同；在研磨所述广品晶圆的步骤期间，监测用于研磨所述产品晶圆的轮电流；以及在达到所述目标轮电流之后，停止所述研磨工艺。该方法还包括:当达到所述目标轮电流时，实施扩展研磨以去除具有预定厚度的产品晶圆的层，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。该方法还包括，其中所述预定厚度在大约I μ m和大约5 μ m之间。在该方法中，自动地实施进行所述扩展研磨的步骤。该方法还包括:当达到所述目标轮电流时，在预定的时间周期内实施扩展研磨，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。在该方法中，所述产品晶圆包括:多个器件管芯，包括金属柱；以及模塑料，设置在所述多个器件管芯之间的间隙中以及所述多个器件管芯上方。在该方法中，所述最优终点是当所有器件管芯中的金属柱被露出并且对所述金属柱没有进行过研磨的时刻。根据本专利技术的又一方面，提供了一种方法，包括:选择晶圆研磨工艺的目标反射率；对晶圆实施研磨工艺，并且随着所述研磨工艺的进行，测量从所述晶圆的表面反射的光的反射率；以及在一个反射率达到所述目标反射率之后，停止所述研磨工艺。该方法还包括:当达到所述目标反射率时，实施扩展研磨以去除所述晶圆具有预定厚度的层，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。该方法还包括:当达到所述目标反射率时，在预定的时间周期内实施扩展研磨，以及其中，一旦完成所述扩展研磨就实施停止所述研磨工艺的步骤。在该方法中，所述晶圆包括:多个器件管芯，以及模塑料，设置在所述多个器件管芯之间的间隙中以及所述多个器件管芯上方。在该方法中，选择所述目标反射率的步骤包括:研磨样本晶圆，所述样本晶圆具有与所述晶圆相同的结构；在研磨所述样本晶圆的步骤期间，监测所述样本晶圆的顶面的反射率；周期性地检查所述样本晶圆，从而确定所述研磨工艺的最优终点；以及记录与所述最优终端相对应的一个反射率作为所述目标反射率。在该方法中，使用非接触量规测量所述反射率。附图说明为了更完整地理解本实施例及其优点，现在结合附图进行以下描述作为参考，其中:图1示出了包括器件管芯和用于模制器件管芯的模塑料的晶圆的截面图，其中，对晶圆实施研磨工艺并且测量轮载荷；图2示意性示出了作为时间函数的研磨工艺中的轮电流；图3示出了图1所示晶圆的一部分的截面图，其中，不同模式用于表示研磨工艺中的阶段；图4示意性示出了作为研磨工艺中的轮电流函数的铜柱的铜暴露率；图5示出了包括器件管芯和用于模制器件管芯的模塑料的晶圆的截面图，其中，对晶圆实施研磨工艺并且测量晶圆的反射率；图6示出了晶圆上发出的用于测量反射率的光，其中，晶圆进行旋转；图7示意性示出了作为研磨工艺中的时间函数的从晶圆反射的光的光强度；以及图8示出了作为研磨时间函数的样本晶圆的厚度和所接收的反射光的强度。具体实施例方式以下详细讨论本专利技术的实施例的制造和使用。然而，应该理解，本实施例提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用专利技术概念。所讨论的具体实施例仅仅示出了制造和使用本专利技术的具体方式，而不用于限制本专利技术的范围。根据各个实施例提供了检测研磨工艺中的终点的方法。讨论实施例的变型例。在各个附图和所示实施例中，类似的参考标号用于表示类似的元件。应该理解，尽管用于芯片级封装(CSP)的扇出晶圆被用作实例，但根据实施例的终点检测方法还可以用于在研磨其他类型的晶圆(诸如器件晶圆)的过程中检测终点。图1示出了晶圆20的截面图，例如，晶圆20可以为用于形成扇出连接的扇出晶圆。晶圆20包括管芯22。在实施例中，管芯22是包括诸如晶体管(未示出)的有源器件的器件管芯。管芯22可以通过粘合剂42粘附至载具40上方。与管芯22的顶面相邻的是金属柱26 (例如，可以为铜柱)，金属柱预形成在管芯22中并且可以电连接至管芯22中的有源器件。在一些实施例中，可以为聚酰亚胺层的聚合物层28形成在金属柱26上方。模塑料30被填充到管芯22之间的间隙中以及管芯22上方。注意，晶圆20的材料和结构是用于解释实施例概念的实例，并且具有不同材料和结构的晶圆可以使用根据实施例的终点检测方法进行研磨。根据示例性实施例，研磨工艺用于去除模塑料30和聚合物层28的多个部分并且露出金属柱26，使得可以形成扇出连接件以电连接至金属柱26。通过研磨工具44研磨晶圆20,研磨工具44包括研磨轮46本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：选择用于晶圆研磨工艺的目标轮载荷；对晶圆实施研磨工艺，并且随着所述研磨工艺的进行，测量所述研磨工艺的轮载荷；以及在达到所述目标轮载荷之后停止所述研磨工艺。

【技术特征摘要】
2011.11.07 US 13/290,8791.一种方法，包括: 选择用于晶圆研磨工艺的目标轮载荷； 对晶圆实施研磨工艺，并且随着所述研磨工艺的进行，测量所述研磨工艺的轮载荷；以及 在达到所述目标轮载荷之后停止所述研磨工艺。2.根据权利要求1所述的方法，还包括:当达到所述目标轮载荷时，实施扩展研磨以去除具有预定厚度的晶圆的层，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，还包括:当达到所述目标轮载荷时，在预定的时间周期内实施扩展研磨，其中，一旦完成所述扩展研磨，就实施停止所述研磨工艺的步骤。4.根据权利要求1所述的方法，其中，选择所述目标轮载荷的步骤包括: 研磨样本晶圆，所述样本晶圆具有与所述晶圆相同的结构； 在研磨所述样本晶圆的步骤期间，监测用于研磨所述样本晶圆的轮载荷； 检查所述样本晶圆，从而确定所述研磨工艺的最优终点；以及 记录与所述最优终点相对应的一个轮载荷作为所述目标轮载荷。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶圆包括: 多个器件管芯；以及 模塑料，设置在所述多个器件管芯之间的间...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅一超，洪瑞斌，林俊成，郑心圃，余振华，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：