[发明专利]化学机械抛光设备

说明书

技术领域

本发明有关一种化学机械抛光(chemical mechanical polishing,CMP)设备，尤其是有关于一种CMP设备，其测量用以调节化学机械抛光垫(CMP垫)的CMP垫调节器的振动加速度，由此能预测CMP垫调节器的损耗率、检查CMP垫调节器的状态并使CMP垫调节器维持在稳定状态。

背景技术

在半导体设备中，CMP技术用以使例如形成在半导体晶圆上的绝缘层或金属层的薄层平坦。

用于CMP处理中的主要消耗性补给品可包括CMP垫、抛光液及CMP垫调节器。尤其，CMP垫调节器配备有例如钻石研磨器的研磨器，该研磨器与CMP垫接触以刮擦或摩擦CMP垫的表面，由此可执行调节功能，以使新CMP垫的表面状态最优化为初始状态，该初始状态中CMP垫保留抛光液的能力优良，或恢复CMP垫保留抛光液的能力，将CMP垫的抛光能力维持在稳定状态，并改善供给至CMP垫的抛光液的流动性。

在CMP处理中，晶圆的移除率可测量，而CMP垫的损耗率则无法测量。

CMP垫的固定损耗率是指CMP垫的表面状态是固定的。“CMP垫的表面状态是固定的”的含意表示将晶圆的移除率维持固定的能力。此外，当CMP垫的损耗率显著减少或增加时，将影响到晶圆的缺陷和晶圆的移除率。因此，使CMP垫的损耗率在CMP处理中保持固定极为重要。

然而，尽管CMP垫的损耗率可基于晶圆的移除率而加以预测，排除测量晶圆的移除率的方法以外，并未提出能预测CMP垫的损耗率的设备及方法。此外，现有的CMP设备无法检查其中CMP垫调节器的使用或安装的状态。

因此，需要一种在不测量晶圆的移除率或其中CMP垫调节器的使用或安装状态的情况下能够预测CMP垫的损耗率的CMP设备。

发明内容

(一)要解决的技术问题

发明人已研究解决上述相关技术的各种缺点及问题，且已发明了在不测量晶圆的移除率的情况下，通过测量用以调节CMP垫的CMP垫调节器的振动加速度来预测CMP垫的损耗率的技术。由此，发明人完成本发明。

因此，本发明的目的在于提供一种CMP设备，包括：安装成与平台分隔预定间隔的摆动单元，待调节的CMP垫置于该平台上；连接器，该连接器在其垂直于摆动单元的方向上的一端安装在摆动单元的上端上，且在CMP垫上方绕摆动单元枢轴旋转；旋转体，其可转动安装在连接器的另一端上；CMP垫调节器，其与旋转体联接并在被转动时调节CMP垫；以及振动计(振动加速度的测量)，其安装在连接器上，且检测振动以测量CMP垫调节器的振动加速度，由此基于振动加速度及CMP垫调节器被安装或使用的状态来预测CMP垫的损耗率。

本发明的目的并不限于上述的目的，且因此未被提及的本发明的其它目的及优点可为本领域技术人员通过以下说明而了解。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种化学机械抛光(CMP)设备，其测量用以调节CMP垫的CM垫调节器的振动加速度。

此外，本发明提供一种CMP设备，包括：设置成与平台分隔预定间隔的摆动单元，待调节的CMP垫放置在该平台上；连接器，其在垂直于摆动单元的方向上的一端安装在摆动单元的上端上，且在CMP垫上方绕摆动单元枢轴旋转；旋转体，其可转动地装置在连接器的另一端上；CMP垫调节器，其与旋转体联接并在被转动时调节CMP垫；及振动计(振动加速度的测量)，其设置在连接器上，且检测振动以测量CMP垫调节器的振动加速度。

在示范性实施例中，可在选自对应至摆动单元的位置、对应至旋转体的位置、及连接器的中间位置的任何位置而将振动计安装于连接器上。

在示范性实施例中，振动计可安装于连接器上且在对应于旋转体的位置上。

在示范性实施例中，CMP垫调节器的振动加速度与CMP垫的损耗率成比例。

在示范性实施例中，CMP垫调节器的振动加速度被调整以处于0.06m/s²至5.4m/s²的范围中。

在示范性实施例中，当被调整的CMP垫调节器的振动加速度处于0.06m/s²至5.4m/s²的范围之外时，可检查CMP设备或可更换CMP垫调节器。

在示范性实施例中，CMP设备可还包括控制器，当由振动计测得的振动加速度处于预先储存的范围之外时，该控制器产生针对CMP设备的检查信号或针对CMP垫调节器的更换信号。