发明名称 晶圆之研磨终点检测方法及研磨终点检测装置
摘要 一种晶圆之研磨终点检测方法及研磨终点检测装置。其课题为:提供使用更精密显示研磨晶圆之研磨面状态指标检测CMP研磨终点之方法。解决方法为:晶圆之研磨终点检测方法,其特征为:从光源照射光线,将其反射光集光于光纤辨识光色成分之彩色识别感测器,以彩色识别感测器辨识预先研磨之晶圆上跟踪物质之色成分,此色成分被辨识时显示on状态,而此色成分不被辨识时显示off状态,从前述彩色识别感测器照射光于旋转晶圆表面之一点(除中心点),将每定时间晶圆研磨中之on及off时间以数位显示于横轴,检测数位显示之 off脉冲宽度所定时间之积分值(Σm),使该检测之积分值(Σm)一致于表示预先记录之最适晶圆研磨终点之off脉冲宽度所定时间之积分值(Σn)之值时,为晶圆之研磨终点。
申请公布号 TW455938 申请公布日期 2001.09.21
申请号 TW088121563 申请日期 1999.12.09
申请人 尼康股份有限公司 发明人 井出 悟;田中 洁;伊东 利洋
分类号 H01L21/304;B24B37/04 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种晶圆之研磨终点检测方法,其特征为:从光源 照射光线,将其反射光集光于光纤辨识光色成分之 彩色识别感测器,以彩色识别感测器辨识预先研磨 之晶圆上跟踪物质之色成分,此色成分被辨识时显 示on状态,而此色成分不被辨识时显示off状态,从前 述彩色识别感测器照射光于旋转晶圆表面之一点( 除中心点),检测每定时间晶圆研磨中之off次数(m), 使该检测次数(m)一致于表示预先记录之最适晶圆 研磨终点之预定时间之off次数(n)値时,为晶圆之研 磨终点。2.一种晶圆之研磨终点检测方法,其特征 为:从光源照射光线,将其反射光集光于光纤辨识 光色成分之彩色识别感测器,以彩色识别感测器辨 识预先研磨之晶圆上跟踪物质之色成分,此色成分 被辨识时显示on状态,而此色成分不被辨识时显示 off状态,从前述彩色识别感测器照射光于旋转晶圆 表面之一点(除中心点),将每定时间晶圆研磨中之 on及off时间以数位显示于横轴,检测数位显示之off 脉冲宽度所定时间之积分値(m),使该检测之积分 値(m)一致于表示预先记录之最适晶圆研磨终点 之off脉冲宽度所定时间之积分値(n)之値时,为晶 圆之研磨终点。3.一种晶圆之研磨终点检测方法, 其特征为:从光源照射光线,将其反射光集光于光 纤辨识光色成分之彩色识别感测器,以彩色识别感 测器辨识预先研磨之晶圆上跟踪物质之色成分,此 色成分被辨识时显示on状态,而此色成分不被辨识 时显示off状态,从前述彩色识别感测器照射光于旋 转晶圆表面之一点(除中心点),检测每定时间晶圆 研磨中之off次数(m),使此检测次数(m)一致于表示预 先记录之最适晶圆研磨终点之off次数(n)値,且将每 定时间晶圆研磨中之on及off时间以数位显示于横 轴,检测数位显示之off脉冲宽度所定时间之积分値 (m),使该检测之积分値(m)一致于表示预先记录 之最适晶圆研磨终点之off脉冲宽度所定时间之积 分値(n)之値时,为晶圆之研磨终点。4.如申请专 利范围第1.2或3项中任一项之研磨终点检测方法, 其中被研磨之晶圆,为将装置施工于矽基板上,更 将其全面铜箔之晶圆。5.如申请专利范围第1项之 研磨终点检测方法,其中已定时间为晶圆1旋转之 时间。6.一种晶圆之研磨终点检测装置,其系设置 在晶圆之化学机械研磨装置,该研磨终点检测装置 包括: (a)彩色识别感测器,从光源照射光线,将其反射光 集光于光纤辨识光色成分,以彩色识别感测器辨识 预先研磨之晶圆上跟踪物质之色成分,此色成分被 辨识时显示on状态,而此色成分不被辨识时显示off 状态; (b)计数机构,从前述彩色识别感测器照射光于旋转 晶圆表面之一点(除中心点),将每定时间晶圆研磨 中之on及off时间检测次数(m); (c)记忆机构,记忆检测次数; (d)演算机构,比较从前述计数机构所送讯号之off次 数(m)与预先被记录于记忆机构之表示最适晶圆研 磨终点之定时间off次数(n)値;及 (e)控制机构,将m=n时为晶圆研磨终点之讯号送给化 学机械研磨装置。7.一种晶圆之研磨终点检测装 置,其系设置在晶圆之化学机械研磨装置,该研磨 终点检测装置包括: (a)彩色识别感测器,从光源照射光线,将其反射光 集光于光纤辨识光色成分,以彩色识别感测器辨识 预先研磨之晶圆上跟踪物质之色成分,此色成分被 辨识时显示on状态,而此色成分不被辨识时显示off 状态; (b)计数机构,从前述彩色识别感测器照射光于旋转 晶圆表面之一点(除中心点),将每定时间晶圆研磨 中之on及off时间以数位显示于横轴,检测数位显示 之off脉冲宽度所定时间之积分値(m); (c)记忆机构,记忆被检测之积分値; (d)演算机构,比较该检测之积分値(m)与表示预先 记录之最适晶圆研磨终点之off脉冲宽度所定时间 之积分値(n)之値;及 (e)控制机构,将m=n时为晶圆研磨终点之讯号送 给化学机械研磨装置。8.一种化学机械研磨装置, 其系以化学机械研磨层间绝缘膜上形成金属层晶 圆之装置,其特征为包括:夹盘,固定晶圆;压板;具 有相对被配置在该夹盘之研磨布;及彩色识别感测 器,将照射在装于前述夹盘之晶圆研磨面之光之反 射光集光于光纤辨识光色成分。图式简单说明: 第一图系具有彩色识别感测器之CMP研磨装置1例之 平面图。 第二图系具有彩色识别感测器之CMP研磨装置其他 例之平面图。 第三图系彩色识别感测器之透视图。 第四图系彩色识别感测器之放大器控制部平面图 。 第五图系放大器控制部详细平面图。 第六图系彩色识别感测器之输出入电路连接图。 第七图系彩色识别感测器之输出电路图。 第八图系彩色识别感测器之输入电路图。 第九图系铜箔晶圆研磨时感测器每1秒之on/off数位 显示型样图。 第十图系具有多层配线构造之矽晶圆断面图。 第十一图系研磨磁头绝缘膜时磁碟研磨状态变化 图。 第十二图系研磨铜箔基板在绝缘层间形成铜电路 之制造晶圆过程之晶圆表面变化图。
地址 日本