[发明专利]化学机械研磨装置以及化学机械研磨方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种化学机械研磨装置以及化学机械研磨方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的飞速发展，集成电路制造工艺变得越来越复杂和精细，为了提高集成度，降低制造成本，半导体器件的尺寸日益减小，平面布线已难以满足半导体器件高密度分布的要求，只能采用多层布线技术，进一步提高半导体器件的集成密度。由于多层互连或填充深度比较大的沉积过程导致了晶片表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降低了整个晶片上线宽的一致性。为此，需要对不规则的晶片表面进行平坦化处理。目前，化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)是达成全局平坦化的最佳方法，尤其是在半导体制作工艺进入亚微米领域后，化学机械研磨已成为一项不可或缺的制作工艺技术。

请参考图1，其为现有的化学机械研磨装置的示意图。如图1所示，现有的化学机械研磨机台100包括：研磨平台(Polish platen)110、驱动装置120、研磨垫(Polish pad)130以及研磨头(head)140。其中，驱动装置120包括：驱动马达(Drive motor)121、驱动滑轮(Drive pulley)122以及驱动皮带(Drivebelt)123，所述驱动滑轮122与所述驱动马达121的驱动轴固定连接，所述驱动皮带123缠绕在所述驱动滑轮122上以及研磨平台110的转轴上，所述驱动马达121用于产生驱动力，所述驱动马达121旋转可带动所述驱动滑轮122旋转，所述驱动皮带123可将所述驱动力转移到所述研磨平台110上，从而驱动所述研磨平台110旋转；所述研磨垫130贴附于所述研磨平台100的表面，当所述研磨平台110旋转时，所述研磨垫130也随之旋转；所述研磨头140用于夹持、移动以及旋转晶片170。

在进行化学机械研磨工艺时，利用研磨头140将晶片170压紧到研磨平台110上，并使晶片170的待研磨面向下并接触相对旋转的研磨垫130；同时，将研磨液输送到研磨垫130上，通过离心力使研磨液均匀地分布在研磨垫130上，从而通过晶片170表面与研磨垫130之间的相对运动将晶片170表面平坦化。

众所周知，在化学机械研磨工艺中，研磨平台110的转速是至关重要的参数，其会影响晶片的研磨速率从而影响研磨效果。因此，在现有的化学机械研磨机台100中通常还设置有转速监控装置150以及控制器160，所述转速监控装置150与驱动马达121连接，用以监测所述驱动马达121的转速。当所述驱动马达121的转速不符合要求时，所述转速监控装置150可输出信号至所述控制器160，所述控制器160接收转速监控装置150输出的信号并根据所述信号输出报警信号，以启动化学机械研磨机台100的报警装置报警。

然而，在实际生产中发现，由于所述转速监控装置150仅能监测驱动马达121的转速，而无法监测研磨平台110的实际转速，因此，当所述驱动马达121的转速符合要求，但由于所述驱动滑轮122或驱动皮带123出现异常而导致研磨平台110的转速不符合要求时，所述转速监控装置150无法监测，这将导致正在进行化学机械研磨工艺的晶片报废，给工艺生产带来巨大损失。

发明内容

本发明提供一种化学机械研磨装置，以解决现有的化学机械研磨装置无法监测研磨平台的实际转速的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种化学机械研磨装置，包括：研磨平台；驱动装置，与所述研磨平台连接，用于驱动所述研磨平台旋转；传感器，与所述研磨平台连接，用于测量所述研磨平台的转速并将所述转速转换为转速信号；控制器，与所述传感器连接，用于接收所述传感器输出的转速信号并根据所述转速信号输出报警信号，以启动报警装置报警。

可选的，在所述化学机械研磨装置中，所述研磨平台包括平台主体以及与所述平台主体连接的转轴，所述传感器与所述转轴连接。

可选的，在所述化学机械研磨装置中，所述传感器通过一接线头与所述控制器连接。

可选的，在所述化学机械研磨装置中，所述传感器为转速传感器。

可选的，在所述化学机械研磨装置中，所述驱动装置包括：驱动马达、驱动滑轮以及驱动皮带，所述驱动滑轮与所述驱动马达固定连接，所述驱动皮带缠绕在所述驱动滑轮上以及研磨平台上。