CN102501174A - 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法 - Google Patents

化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102501174A
CN102501174A CN2011103420631A CN201110342063A CN102501174A CN 102501174 A CN102501174 A CN 102501174A CN 2011103420631 A CN2011103420631 A CN 2011103420631A CN 201110342063 A CN201110342063 A CN 201110342063A CN 102501174 A CN102501174 A CN 102501174A
Authority
CN
China
Prior art keywords
grinding
chemical
diamond
silicon chip
grinding device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011103420631A
Other languages
English (en)
Inventor
李协吉
程君
张泽松
石强
李志国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Original Assignee
Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp filed Critical Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corp
Priority to CN2011103420631A priority Critical patent/CN102501174A/zh
Publication of CN102501174A publication Critical patent/CN102501174A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Abstract

根据本发明的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法包括：在利用金刚石修整器对所述化学机械研磨设备的研磨垫进行一次修整后，利用所述化学机械研磨设备对多片硅片进行连续的研磨；测量所述多片硅片的研磨速度，并得出所述多片硅片速度变化的趋势线；此后，根据所得到的趋势线识别金刚石修整器的修整能力。根据本发明的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法能够快速地精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力。

Description

化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，具体地说涉及化学机械研磨(CMP)工艺，更具体地说涉及一种化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法。
背景技术
在化学机械研磨工艺中，化学机械研磨金刚石修整工具(diamond dresser)用于去除研磨垫上的杂质材料，并保持研磨垫表面洁净(新鲜)，从而保持硅片表面薄膜在研磨过程中的去除速度以及研磨速度的平坦度。
图1示意性地示出了化学机械研磨设备的结构。如图1所示，化学机械研磨设备包括：研磨垫1(具体地说例如是高分子多孔材质的软垫)，上面刻有沟槽，便于研磨液的分布，研磨时，硅片背面加压，正面接触研磨垫进行研磨；修整部件2，其主要由金刚石修整器组成，在每研磨完一片硅片后，用于对研磨垫进行清理修整工作；以及研磨头3，其主要用于固定硅片，并对硅片背面施压。
在化学机械研磨设备对硅片进行研磨的过程中，，研磨剂4通过管路流在研磨垫上，在研磨过程中起到润滑作用，并且研磨剂4也可与所研磨的硅片起适当的化学反应，提高研磨去除速度。
金刚石修整器的修整能力是化学机械研磨工艺的一个关键参数。金刚石修整器的修整能力会影响到去除率、终点检查、以及研磨垫使用寿命。在使用或测试一种金刚石修整器时，监控和识别其修整能力对于化学机械研磨制程工程师去控制工艺参数和研磨垫的使用寿命都非常重要。
由此，在现有技术中，通过对量测被修整器修整后的研磨垫的厚度变化来推算修整器的切削能力，这种切削能力可间接表征该修整器的修整能力。
更具体地说，在现有技术中，利用公式“修整工具切削速率＝(研磨垫初始厚度-研磨垫剩余厚度)/研磨垫寿命”计算修整工具切割速率。
但是，这样计算出来的切削能力在很多情况下与该修整器的使用过程中的实际表现并不完全匹配，所以根据上述计算识别出来的金刚石修整器的修整能力并不能精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法。
由此，本发明提供了一种化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其包括：在利用金刚石修整器对所述化学机械研磨设备的研磨垫进行一次修整后，利用所述化学机械研磨设备对多片硅片进行连续的研磨；测量所述多片硅片的研磨速度，并得出所述多片硅片速度变化的趋势线；此后，根据所得到的趋势线识别金刚石修整器的修整能力。
根据本发明的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法能够快速地精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力。
优选地，化学机械研磨设备包括：研磨垫、修整部件，以及研磨头。
进一步优选地，所述研磨垫是高分子多孔材质的软垫，其上面刻有沟槽，便于研磨液的分布；在研磨时，硅片背面加压，正面接触研磨垫进行研磨。
进一步优选地，修整部件是镶嵌有人工金刚石修整器的不锈钢圆盘，用于对所述研磨垫进行表面清理作用。
进一步优选地，所述研磨头用于固定硅片，并对硅片背面施压。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了化学机械研磨设备的结构。
图2示意性地示出了硅片的研磨速度与硅片研磨速度变化的趋势线。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
参见图1，化学机械研磨设备包括：研磨垫1、研磨部件2，以及研磨头3。
其中，研磨垫1具体地说例如是高分子多孔材质的软垫，其上面刻有沟槽，便于研磨液的分布；在研磨时，硅片背面加压，正面接触研磨垫进行研磨。
修整部件2例如是镶嵌有人工金刚石的不锈钢圆盘，主要作用是对研磨垫进行表面清理作用。研磨部件2主要由金刚石修整器组成。
研磨头3主要用于固定硅片，并对硅片背面施压。
研磨剂4通过管路流在研磨垫上，在研磨过程中起到润滑作用，并且研磨剂4也可与所研磨的硅片起适当的化学反应，提高研磨去除速度。
在现有技术的金刚石修整器的修整能力识别方法中，研磨垫1每研磨一片硅片，修整部件2中的金刚石修整器都要对研磨垫进行一次修整处理，这样来保持研磨垫新鲜的表面，从而维持稳定的研磨速度和平坦度。这样，不仅浪费时间，使得成本很高，而且更重要的是不能精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力。
与现有技术的金刚石修整器的修整能力识别方法不同的是，本发明实施例所采用的方法是对研磨垫1仅仅总的进行一次修整，然后对多片硅片进行连续的研磨，通过测量这些硅片的研磨速度，得出这些硅片速度变化的趋势线；即，在对多个硅片进行连续的研磨的过程中，肯定存在一个速度下降的“趋势”，这个趋势就表明了对研磨垫一次修整后，研磨垫新鲜表面的稳定时间，也就反应出了修整器的修整能力。
更具体地说，在根据本发明实施例的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法中，在利用金刚石修整器对化学机械研磨设备的研磨垫1进行一次修整后，对多片硅片进行连续的研磨；并测量这些硅片的研磨速度，得出这些硅片速度变化的趋势线；此后，根据所得到的趋势线识别金刚石修整器的修整能力。由此，根据本发明实施例的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法能够快速地精确地表示实际的金刚石修整器的修整能力。
出于示例的目的，图2示意性地示出了硅片的研磨速度与硅片研磨速度变化的趋势线。其中，横坐标表示硅片数量，纵坐标表示去除速度。
图2中的三条曲线Dresser A、Dresser B、以及Dresser C代表三种不同金刚石修整器一次修整之后，对多片硅片进行连续的研磨，通过测量这些硅片的研磨速度(即去除速度)，得出这些硅片研磨速度变化的趋势线。
如图2所示，针对曲线Dresser A(趋势线)的金刚石修整器在第10个硅片处理之后去除速率突然急速下降；针对曲线Dresser B(趋势线)的金刚石修整器对第8个硅片的去除速度突然下降，随后对第9个硅片的去除速度又突然回升，并紧接着又快速下降；针对曲线Dresser C(趋势线)的金刚石修整器的去除速度基本上缓慢地下降。
由此，可以识别出，针对曲线Dresser A(趋势线)的金刚石修整器对研磨垫1的修整能力会在一个稳定的处理期(维持研磨垫新鲜表面的稳定时间)后突然下降；针对曲线Dresser B(趋势线)的金刚石修整器对研磨垫1使研磨垫新鲜表面不稳定，由此其修整能力会有较大的波动；而针对曲线Dresser C(趋势线)的金刚石修整器使研磨垫新鲜表面逐渐不新鲜，其对研磨垫1的修整能力缓慢下降。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (5)

1.一种化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其特征在于包括：在利用金刚石修整器对所述化学机械研磨设备的研磨垫进行一次修整后，利用所述化学机械研磨设备对多片硅片进行连续的研磨；测量所述多片硅片的研磨速度，并得出所述多片硅片速度变化的趋势线；此后，根据所得到的趋势线识别金刚石修整器的修整能力。
2.根据权利要求1所述的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其特征在于，化学机械研磨设备包括：研磨垫、修整部件，以及研磨头。
3.根据权利要求2所述的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其特征在于，所述研磨垫是高分子多孔材质的软垫，其上面刻有沟槽，便于研磨液的分布；在研磨时，硅片背面加压，正面接触研磨垫进行研磨。
4.根据权利要求2所述的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其特征在于，修整部件是镶嵌有人工金刚石修整器的不锈钢圆盘，用于对所述研磨垫进行表面清理作用。
5.根据权利要求2所述的化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法，其特征在于，所述研磨头用于固定硅片，并对硅片背面施压。
CN2011103420631A 2011-11-02 2011-11-02 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法 Pending CN102501174A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103420631A CN102501174A (zh) 2011-11-02 2011-11-02 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011103420631A CN102501174A (zh) 2011-11-02 2011-11-02 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102501174A true CN102501174A (zh) 2012-06-20

Family

ID=46213338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011103420631A Pending CN102501174A (zh) 2011-11-02 2011-11-02 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102501174A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5823854A (en) * 1996-05-28 1998-10-20 Industrial Technology Research Institute Chemical-mechanical polish (CMP) pad conditioner
US20020052166A1 (en) * 2000-10-26 2002-05-02 Hiroyuki Kojima Polishing system
US20020197745A1 (en) * 2001-06-19 2002-12-26 Shanmugasundram Arulkumar P. Feedback control of a chemical mechanical polishing device providing manipulation of removal rate profiles
JP2004291152A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Nippon Steel Corp オンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法
CN1699016A (zh) * 2004-05-21 2005-11-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨抛光系统中的抛光垫的调理方法
CN101022921A (zh) * 2004-07-26 2007-08-22 英特尔公司 用于修整抛光垫的方法和设备
US20080146128A1 (en) * 2005-03-30 2008-06-19 Fujitsu Limited Fabrication process of semiconductor device and polishing method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5823854A (en) * 1996-05-28 1998-10-20 Industrial Technology Research Institute Chemical-mechanical polish (CMP) pad conditioner
US20020052166A1 (en) * 2000-10-26 2002-05-02 Hiroyuki Kojima Polishing system
US20020197745A1 (en) * 2001-06-19 2002-12-26 Shanmugasundram Arulkumar P. Feedback control of a chemical mechanical polishing device providing manipulation of removal rate profiles
JP2004291152A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Nippon Steel Corp オンラインロール研削装置の砥石ドレッシング方法
CN1699016A (zh) * 2004-05-21 2005-11-23 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨抛光系统中的抛光垫的调理方法
CN101022921A (zh) * 2004-07-26 2007-08-22 英特尔公司 用于修整抛光垫的方法和设备
US20080146128A1 (en) * 2005-03-30 2008-06-19 Fujitsu Limited Fabrication process of semiconductor device and polishing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pei et al. Fine grinding of silicon wafers
TW201700217A (zh) 研磨裝置中所使用之研磨墊之研磨表面的監視方法與研磨裝置
CN103072073A (zh) 一种保持硅晶圆抛光片少数载流子高寿命的抛光工艺
US20130217306A1 (en) CMP Groove Depth and Conditioning Disk Monitoring
CN106891241A (zh) 研磨装置、该研磨装置的控制方法以及控制程序
CN102152237B (zh) 用于化学机械研磨机台的制造程序控制方法及其控制系统
CN201519904U (zh) 一种芯片去层装置
CN101450512A (zh) 一种化学机械抛光方法及其专用设备以及该设备制备方法
CN103681298A (zh) 一种igbt用高产能单晶硅晶圆片加工方法
CN104465363A (zh) 一种利用合成树脂锡盘的碳化硅单晶片化学机械抛光方法
JP6032155B2 (ja) ウェーハの両面研磨方法
JP2011249499A (ja) ウェーハの加工方法
JP2008068338A (ja) 研磨装置、研磨方法、および半導体装置の製造方法
CN104493685A (zh) 一种蓝宝石晶片加工方法
US11355346B2 (en) Methods for processing semiconductor wafers having a polycrystalline finish
CN107336090B (zh) 划片刀二次利用的方法
CN102501174A (zh) 化学机械研磨设备中的金刚石修整器的修整能力识别方法
CN105291287B (zh) 蓝宝石晶片加工方法及其加工工艺中的中间物
KR101767059B1 (ko) 화학 기계적 기판 연마장치
CN100488724C (zh) 一种有效控制研磨垫使用寿命的方法
CN106737253A (zh) 基于量块理念的梯度功能研抛盘的制备方法
JP2021106226A (ja) 半導体ウェーハ用研磨布の使用開始時期の判定方法及びそれを用いた半導体ウェーハの研磨方法、並びに半導体ウェーハ研磨システム
US6866560B1 (en) Method for thinning specimen
CN103753379A (zh) 研磨速率侦察装置、研磨设备及实时侦察研磨速率的方法
CN201848764U (zh) 一种用于化学机械研磨的定位环

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SHANGHAI HUAHONG GRACE SEMICONDUCTOR MANUFACTURING

Free format text: FORMER OWNER: HONGLI SEMICONDUCTOR MANUFACTURE CO LTD, SHANGHAI

Effective date: 20140509

C10 Entry into substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20140509

Address after: 201203 Shanghai Zhangjiang hi tech park Zuchongzhi Road No. 1399

Applicant after: Shanghai Huahong Grace Semiconductor Manufacturing Corporation

Address before: 201203 Shanghai Guo Shou Jing Road, Pudong New Area Zhangjiang hi tech Park No. 818

Applicant before: Hongli Semiconductor Manufacture Co., Ltd., Shanghai

RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120620

RJ01 Rejection of invention patent application after publication