膜厚测定装置、膜厚测定方法及基板研磨装置与流程

    技术2026-01-27  11


    本发明涉及测定半导体晶片等基板的膜厚的膜厚测定装置和方法及具备该膜厚测定装置的基板研磨装置。


    背景技术:

    1、在半导体器件的制造工序中,广泛使用对半导体晶片等基板的表面进行研磨处理的研磨装置。在这种研磨装置中,被送往研磨部的基板在由称为顶环或研磨头的基板保持装置保持的状态下旋转,在该状态下,一边使研磨台与研磨垫一起旋转,一边将基板表面按压于研磨垫的研磨面,在研磨液的存在下使基板表面与研磨面滑动接触,由此对基板表面进行研磨。

    2、在这样的基板研磨装置设置有测定基板的膜厚的膜厚测定装置,已知有例如测定基板研磨开始前或基板研磨结束后的基板膜厚的in-line膜厚测定装置、测定研磨中的基板膜厚的in-situ膜厚测定装置。

    3、in-line膜厚测定装置例如设置于研磨部和清洗部的外部,对在研磨部被研磨并由清洗部实施了清洗/干燥处理的基板测定膜厚。通过在研磨工序中使基板干燥而测定膜厚,从而能够进行高精度的膜厚测定,但在该情况下,不仅有在干燥后的基板表面产生水印的担忧,而且由于加入清洗/干燥工序,因此基板处理的生产能力变差。

    4、关于这一点,在研磨部与清洗部之间设置膜厚测定装置,一边向基板载物台上的基板表面整体供给冲洗水,一边通过接近基板表面的喷嘴内充满的液体对基板表面照射光,测定反射光的光谱,从而能够决定基板的膜厚(日本特开2015-16540号公报)。

    5、在利用设置于研磨部与清洗部之间的膜厚测定装置测定基板的膜厚的情况下,由于膜厚测定是在研磨结束后进行的,因此在利用多个研磨台连续地进行多次的基板研磨的情况下,不能掌握前一次的研磨台的研磨结果(膜厚),无法进行研磨精度的正确管理。


    技术实现思路

    1、本发明的一方式为一种膜厚测定装置,在基板由能够移动的头部件保持的状态下,测定所述基板的膜厚,其具备:载物台,该载物台由透明材料构成;液体供给部,该液体供给部向所述载物台上供给液体;液体排出部,该液体排出部将所述载物台上的液体向外部排出;计侧部,该计测部隔着所述载物台配置于所述头部件的相反侧,对于隔着所述载物台配置的所述基板的表面进行光学性膜厚测定;以及控制部,该控制部使所述载物台和所述头部件中的至少一方以接近另一方的方式移动,并且在所述基板的表面被所述液体浸湿的状态下驱动所述计测部而对所述基板进行光照射。

    2、本发明的一方式为一种基板研磨装置,具备:研磨台,该研磨台具有进行基板研磨的研磨面;头部件,该头部件通过挡环包围所述基板的外周部,并且通过膜片保持所述基板并朝向所述研磨面按压所述基板;以及膜厚测定装置,该膜厚测定装置测定研磨处理后的基板的膜厚,

    3、所述顶环在研磨位置与交接位置之间移动自如,该研磨位置是在所述研磨台的上方进行所述基板研磨的位置,该交接位置是在所述研磨台的侧方进行所述基板的交接的位置,

    4、所述膜厚测定装置与所述研磨位置和所述交接位置之间的膜厚测定位置对应地设置,该膜厚测定装置具备:载物台,该载物台由透明材料构成;液体供给部,该液体供给部向所述载物台上供给液体;液体排出部,该液体排出部将所述载物台上的液体向外部排出;计侧部,该计测部隔着所述载物台配置于所述头部件的相反侧,对于隔着所述载物台配置的所述基板的表面进行光学性膜厚测定;以及控制部,该控制部使所述载物台和所述头部件中的至少一方以朝向另一方接近的方式移动,并且在所述基板的表面被所述液体浸湿的状态下驱动所述计测部而对所述基板进行光照射。



    技术特征:

    1.一种膜厚测定装置,在基板由能够移动的头部件保持的状态下,测定所述基板的膜厚,其特征在于,具备:

    2.根据权利要求1所述的膜厚测定装置,其特征在于,

    3.根据权利要求1所述的膜厚测定装置,其特征在于,

    4.根据权利要求1所述的膜厚测定装置,其特征在于,

    5.根据权利要求2所述的膜厚测定装置,其特征在于,

    6.根据权利要求1所述的膜厚测定装置,其特征在于,

    7.一种膜厚测定方法,其特征在于,具备以下步骤:

    8.一种基板研磨装置,具备:研磨台,该研磨台具有进行基板研磨的研磨面;头部件,该头部件通过挡环包围所述基板的外周部,并且通过膜片保持所述基板并朝向所述研磨面按压所述基板;以及膜厚测定装置,该膜厚测定装置测定研磨处理后的基板的膜厚,其特征在于,

    9.一种膜厚测定装置,在基板由能够移动的头部件保持的状态下,测定所述基板的膜厚,其特征在于,


    技术总结
    本发明为膜厚测定装置、膜厚测定方法及基板研磨装置,膜厚测定装置具备:保持作为研磨对象的基板且能够使基板移动的头部件;由透明材料构成的载物台;向载物台上供给液体的液体供给部;将载物台上的液体向外部排出的液体排出部;隔着载物台配置于所述头部件的相反侧,对于隔着载物台配置的基板的表面进行光学性膜厚测定的计侧部;以及使载物台和头部件中的至少一方以接近另一方的方式移动,并且在基板的表面被液体浸湿的状态下对所述基板进行光照射而进行膜厚测定的控制部。

    技术研发人员:木下将毅,八木圭太,高桥太郎,盐川阳一,渡边夕贵
    受保护的技术使用者:株式会社荏原制作所
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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