JP2001035822A - Chemical mechanical polishing station with complete point observation device - Google Patents
Chemical mechanical polishing station with complete point observation deviceInfo
- Publication number
- JP2001035822A JP2001035822A JP11195119A JP19511999A JP2001035822A JP 2001035822 A JP2001035822 A JP 2001035822A JP 11195119 A JP11195119 A JP 11195119A JP 19511999 A JP19511999 A JP 19511999A JP 2001035822 A JP2001035822 A JP 2001035822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slurry
- wafer
- chemical mechanical
- mechanical polishing
- polishing station
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研磨の完了を容易に知り得るような化学機械
研磨ステーションを提供すること。
【解決手段】 ダマシンプロセスにおいてウェハを研磨
するための化学機械研磨ステーションであって、スラリ
ー供給器32と;研磨パッド30と;ウェハ38を保持
し回転させまた降下させ得る研磨ヘッド36と;光ビー
ムをスラリー上へと照射するための発光デバイス40
と;反射ビームを受光するための光センサ41と;スラ
リー34内の色の変化を解析するためのものであって光
センサ41に対して接続されたスペクトルアナライザ
と;を具備している。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a chemical mechanical polishing station so that the completion of polishing can be easily known. A chemical mechanical polishing station for polishing a wafer in a damascene process, comprising: a slurry supply device (32); a polishing pad (30); a polishing head (36) capable of holding, rotating and lowering a wafer (38); Light emitting device 40 for irradiating the slurry onto the slurry
An optical sensor 41 for receiving a reflected beam; and a spectrum analyzer for analyzing a change in color in the slurry 34 and connected to the optical sensor 41.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、化学機械研磨(C
MP)ステーションに関するものである。より詳細に
は、本発明は、ウェハの研磨操作の進み具合を観測して
研磨の完了点の決定を容易とするためのデバイスを備え
た、化学機械研磨ステーションに関するものである。The present invention relates to a chemical mechanical polishing (C)
MP) station. More particularly, the present invention relates to a chemical mechanical polishing station including a device for monitoring the progress of a wafer polishing operation to facilitate determination of a polishing completion point.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体製造は、さらに進んだサブミクロ
ンステージへと到達している。進んだサブミクロンステ
ージにおいては、特徴的なサイズおよびフォトリソグラ
フィー設備の焦点深度が減少し、複数レベル金属相互連
結層の数が増大する。したがって、ウェハ表面の平坦度
を高精度にいかにして維持するかが、調査の主要課題と
なる。2. Description of the Related Art Semiconductor manufacturing has reached the advanced submicron stage. In advanced sub-micron stages, feature sizes and depth of focus of photolithographic equipment are reduced, and the number of multi-level metal interconnect layers is increased. Therefore, how to maintain the flatness of the wafer surface with high accuracy is a major issue for the investigation.
【0003】半導体製造の進んだサブミクロンステージ
の前までは、スピンオングラスが、シリコンウェハの平
坦化の基本的方法であった。しかしながら、この方法で
は、ウェハ表面の局所領域においてしか、適度の平坦度
を得ることができない。ウェハ表面を全体的に平坦化し
ないことには、露光後の品質が悪くなってしまい、エッ
チングの完了点の見極めが困難となる、よって、ウェハ
の歩留まりが悪くなってしまう。[0003] Before the submicron stage of semiconductor fabrication, spin-on-glass was the basic method of planarizing silicon wafers. However, with this method, an appropriate flatness can be obtained only in a local region on the wafer surface. If the entire surface of the wafer is not flattened, the quality after exposure deteriorates, and it becomes difficult to determine the completion point of the etching, and therefore, the yield of the wafer deteriorates.
【0004】化学機械研磨は、現在では、シリコンウェ
ハを全体的に平坦化するための基本的手段である。特
に、0.18μmよりも小さな特徴的サイズを有した進
んだサブミクロン回路の形成プロセスにおいては、基本
的手段である。加えて、いわゆるダマシンプロセスにお
いてウェハ内に導電ラインを形成するための材料とし
て、アルミニウムに代えて、しだいに銅が使用されるよ
うになってきた。通常のエッチング剤では銅を除去しに
くいことにより、その代わりに、化学機械研磨操作を使
用しなければならない。[0004] Chemical-mechanical polishing is currently the basic means for globally planarizing silicon wafers. In particular, it is a fundamental measure in the process of forming advanced submicron circuits having feature sizes smaller than 0.18 μm. In addition, instead of aluminum, copper has been increasingly used as a material for forming conductive lines in a wafer in a so-called damascene process. Due to the difficulty in removing copper with conventional etchants, a chemical mechanical polishing operation must be used instead.
【0005】図1は、ウェハを研磨するための従来の化
学機械研磨ステーションの構成を示す図である。図1に
示すように、ウェハ18は、研磨ヘッド16の保持リン
グ16a内に堅固に保持されている。研磨ヘッド16
は、研磨のために必要な回転をもたらすものであって、
研磨パッド10を有した研磨テーブル上へとウェハ18
を降下させるための手段をなしている。ここで、研磨パ
ッド10は、研磨ヘッド16の回転方向とは、反対方向
に回転する。また、スラリー供給器12が、研磨パッド
10の上方に設けられており、研磨作用をもたらすため
のスラリー14を供給するようになっている。スラリー
14は、ある種の研磨剤を含有している。研磨剤として
は、ウェハ18の研磨のために必要な研磨作用をもたら
すような金属酸化物粒子がある。ウェハ18を過度に研
磨してしまうことを防止するために、所定時間後には、
研磨ヘッド16は、研磨パッド10から持ち上げられ
る。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional chemical mechanical polishing station for polishing a wafer. As shown in FIG. 1, the wafer 18 is firmly held in a holding ring 16a of the polishing head 16. Polishing head 16
Provides the necessary rotation for polishing,
The wafer 18 is placed on a polishing table having a polishing pad 10.
Means for descending. Here, the polishing pad 10 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the polishing head 16. Further, a slurry supply device 12 is provided above the polishing pad 10 so as to supply a slurry 14 for providing a polishing action. The slurry 14 contains a certain abrasive. Abrasives include metal oxide particles that provide the necessary polishing action for polishing wafer 18. After a predetermined time, in order to prevent the wafer 18 from being excessively polished,
The polishing head 16 is lifted from the polishing pad 10.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スラリ
ー内の成分のうちの粗野な成分のために、研磨パッド1
0の状態のために、ウェハ表面の予測不可能性のため
に、適切なパラメータ設定を、予め決めることが困難で
ある。したがって、ダマシンプロセスにおいて、誘電体
層上の金属が、過度にまたは過小に除去されてしまうこ
ととなる。過度の金属が除去されたときには、金属パタ
ーンの凹みや腐食が起こり、電気的特性が悪くなってし
まう。ウェハ表面上において過小の金属が除去されたと
きには、金属のブリッジ効果が起こり、ウェハの歩留ま
りが悪くなってしまう。However, due to the coarse components of the components in the slurry, the polishing pad 1
Due to the zero state, it is difficult to predetermine appropriate parameter settings because of the unpredictability of the wafer surface. Therefore, in the damascene process, the metal on the dielectric layer is excessively or underremoved. When excessive metal is removed, dents and corrosion of the metal pattern occur, resulting in poor electrical characteristics. When the undersized metal is removed on the wafer surface, a metal bridging effect occurs, and the yield of the wafer is deteriorated.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】したがって、本発明の目
的は、化学機械研磨操作の進展を観測することができ、
そのため、誘電体層上の金属層の除去程度を評価するこ
とができるようなデバイスを提供することである。これ
により、研磨操作を停止するための完了点を、決定する
ことができる。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to observe the progress of a chemical mechanical polishing operation,
Therefore, an object of the present invention is to provide a device that can evaluate the degree of removal of a metal layer on a dielectric layer. Thereby, the completion point for stopping the polishing operation can be determined.
【0008】上記利点および他の利点を得るために、ま
た、本発明の目的を達成するために、以下説明するよう
に、本発明は、ウェハを研磨するための化学機械研磨ス
テーションを提供する。研磨ステーションは、スラリー
を供給するためのスラリー供給器と、スラリーを受ける
ための研磨パッドと、ウェハを回転することができ、お
よび、研磨操作時にはウェハをスラリーおよび研磨パッ
ドに対して接触させるようウェハを降下させることがで
きる研磨ヘッドと、を具備している。研磨ヘッドは、さ
らに、ウェハを位置決めするための保持リングを備えて
いる。保持リングは、また、光ビームをスラリー上へと
照射するための発光デバイスとスラリーから反射されて
戻ってきた光ビームを受光するための光センサとを収容
するためのグルーブを備えている。本発明による化学機
械研磨ステーションは、さらに、モニタとスペクトルア
ナライザとを具備している。モニタとスペクトルアナラ
イザとの双方は、光センサに対して接続されている。ス
ペクトルアナライザは、スラリー内の色の変化を解析す
るために使用され、モニタは、操作者に対して、スラリ
ー内の色変化に関するデータを表示するために使用され
る。To obtain the above and other advantages, and to achieve the objects of the present invention, the present invention provides a chemical mechanical polishing station for polishing a wafer, as described below. The polishing station includes a slurry supply for supplying the slurry, a polishing pad for receiving the slurry, a wafer that can be rotated, and a wafer for bringing the wafer into contact with the slurry and the polishing pad during a polishing operation. And a polishing head capable of lowering the pressure. The polishing head further includes a retaining ring for positioning the wafer. The retaining ring also includes a groove for receiving a light emitting device for irradiating the slurry with a light beam and an optical sensor for receiving the light beam reflected back from the slurry. The chemical mechanical polishing station according to the present invention further comprises a monitor and a spectrum analyzer. Both the monitor and the spectrum analyzer are connected to the optical sensor. A spectrum analyzer is used to analyze the color change in the slurry, and a monitor is used to display to the operator data about the color change in the slurry.
【0009】上記一般的な特徴点および以下の詳細な説
明は、例示に過ぎないものであって、請求範囲によって
規定された本発明を説明することを意図したものである
ことを、理解されたい。It is to be understood that the above general features and the following detailed description are exemplary only, and are intended to illustrate the invention as defined by the claims. .
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】添付図面は、本発明の理解を補助
するために設けられており、明細書中に組み込まれて明
細書の一部を形成している。添付図面は、本発明の実施
形態を示していて、説明と協働して、本発明の原理を説
明するために機能している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings are provided to aid in understanding the invention and are incorporated in and form a part of the specification. The accompanying drawings illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
【0011】図1は、ウェハを研磨するための従来の化
学機械研磨ステーションの構成を示す図である。図2
は、本発明の実施形態による化学機械研磨ステーション
の構成を示す図である。図3は、図2における研磨ヘッ
ドを概略的に示す底面図である。図4は、ダマシンプロ
セスにおける金属層研磨操作の開始時において、シリコ
ンウェハを概略的に示す断面図である。図5は、ダマシ
ンプロセスにおける金属層研磨操作の終了間際におい
て、シリコンウェハを概略的に示す断面図である。図6
は、本発明の研磨完了点モニタの動作シーケンスを示す
フローチャートである。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional chemical mechanical polishing station for polishing a wafer. FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a chemical mechanical polishing station according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a bottom view schematically showing the polishing head in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a silicon wafer at the start of a metal layer polishing operation in a damascene process. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the silicon wafer just before the end of the metal layer polishing operation in the damascene process. FIG.
5 is a flowchart showing an operation sequence of the polishing completion point monitor of the present invention.
【0012】以下、添付図面に図示されているような本
発明の好ましい実施形態について、詳細に説明する。可
能であれば、複数の図面の説明にわたって、同一の部材
または同様の部材に対しては、同じ参照符号を使用す
る。Hereinafter, preferred embodiments of the present invention as illustrated in the accompanying drawings will be described in detail. Wherever possible, the same reference numbers will be used for the same or similar parts throughout the description of the figures.
【0013】図2は、本発明の実施形態による化学機械
研磨ステーションにおいて使用される各構成要素を示す
図である。図3は、図2における研磨ヘッドを概略的に
示す底面図である。FIG. 2 is a diagram illustrating components used in a chemical mechanical polishing station according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a bottom view schematically showing the polishing head in FIG.
【0014】図2および図3に示すように、ウェハ38
は、研磨ヘッド36の保持リング39内に堅固に保持さ
れている。保持リング39は、リムの部分にグルーブ4
2を有している。研磨ヘッド36は、ウェハ38を回転
させるための手段と、ウェハ38を研磨パッド30上へ
と降下させるための手段と、をなしている。研磨パッド
30は、研磨ヘッド36の回転方向とは、反対方向に回
転する。研磨操作時には、研磨テーブルの上方に設けら
れたスラリー供給器32を通して、研磨パッド30の表
面に対して、スラリー34が供給されるようになってい
る。発光デバイス40および光センサ41が、保持リン
グ39のグルーブ42内に設けられている。As shown in FIG. 2 and FIG.
Is firmly held in a holding ring 39 of the polishing head 36. The retaining ring 39 has a groove 4 at the rim.
Two. The polishing head 36 serves as a means for rotating the wafer 38 and a means for lowering the wafer 38 onto the polishing pad 30. The polishing pad 30 rotates in a direction opposite to the rotation direction of the polishing head 36. During the polishing operation, the slurry 34 is supplied to the surface of the polishing pad 30 through a slurry supply device 32 provided above the polishing table. A light emitting device 40 and an optical sensor 41 are provided in a groove 42 of the retaining ring 39.
【0015】図4は、ダマシンプロセスにおける金属層
研磨操作の開始時点において、シリコンウェハを概略的
に示す断面図である。図5は、ダマシンプロセスにおけ
る金属層研磨操作の終了間際において、シリコンウェハ
を概略的に示す断面図である。図4に示すように、研磨
材のホストを含有したスラリー26が、化学機械研磨操
作の開始時点において、金属層24を形成している、た
いていの場合には銅であるような金属を研磨する。これ
により、金属粒子が生成される。金属粒子は、スラリー
26によって持ち去られる。これら金属小粒子は、ま
た、スラリー内の研磨剤と反応を起こして、副産物28
を形成する。形成された副産物は、スラリー26の色が
変化する。この色の変化は、明確な変化であるので、裸
眼によっても光センサデバイスによっても観測すること
ができる。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a silicon wafer at the start of a metal layer polishing operation in a damascene process. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the silicon wafer just before the end of the metal layer polishing operation in the damascene process. As shown in FIG. 4, a slurry 26 containing an abrasive host polishes the metal forming the metal layer 24, usually copper, at the beginning of a chemical mechanical polishing operation. . Thereby, metal particles are generated. The metal particles are carried away by the slurry 26. These small metal particles also react with the abrasive in the slurry to produce by-product 28
To form The formed by-product changes the color of the slurry 26. This change in color is a definite change and can be observed by the naked eye or by the optical sensor device.
【0016】金属層24内の金属のほとんどが除去され
た時には、その次に、直下に位置した誘電体層22をな
す材料が研磨されることとなる。誘電体層から研磨され
た粒子は、スラリー26の成分と反応し、他の種類の副
産物29が形成される。スラリー26内のこの副産物2
9は、スラリー26において、さらなる他の色変化を起
こす。副産物29を含有した混合物は、副産物28を含
有した混合物とは違った色を呈する。この場合にも、色
の変化を、裸眼によっても光センサデバイスによっても
観測することができる。When most of the metal in the metal layer 24 has been removed, the material of the dielectric layer 22 located immediately below will be polished. The particles polished from the dielectric layer react with the components of the slurry 26 to form other types of by-products 29. This by-product 2 in the slurry 26
9 causes yet another color change in the slurry 26. The mixture containing by-product 29 has a different color than the mixture containing by-product 28. Also in this case, the color change can be observed by the naked eye and by the optical sensor device.
【0017】図6は、本発明の研磨完了点モニタの動作
シーケンスを示すフローチャートである。保持リング3
9内の発光デバイス40は、スラリー34に対して、光
ビーム35aを発することができる。光ビーム35a
は、スラリー上に照射され、光センサ41上へと戻る反
射ビーム35bを形成する。発光デバイス40と光セン
サ41とが保持リング39のグルーブ42内に設けられ
ていることにより、研磨パッド30上におけるスラリー
34による研磨操作の影響を受けることなくこの研磨操
作から保護されている。FIG. 6 is a flowchart showing an operation sequence of the polishing completion point monitor of the present invention. Retaining ring 3
The light emitting device 40 in 9 can emit a light beam 35 a to the slurry 34. Light beam 35a
Forms a reflected beam 35b that is irradiated onto the slurry and returns onto the optical sensor 41. Since the light emitting device 40 and the optical sensor 41 are provided in the groove 42 of the holding ring 39, the polishing operation is protected from the polishing operation by the slurry 34 on the polishing pad 30.
【0018】光センサ41は、さらに、スペクトルアナ
ライザ43およびモニタ44に接続することができる。
スペクトルアナライザ43により、スラリー34からの
反射ビーム35bを、解析することができる。そして、
その解析データを、モニタ44に対して送信することが
できる。The optical sensor 41 can be further connected to a spectrum analyzer 43 and a monitor 44.
The spectrum analyzer 43 can analyze the reflected beam 35b from the slurry 34. And
The analysis data can be transmitted to the monitor 44.
【0019】ウェハが研磨ステーションによって連続的
に研磨されたときには、副産物28に対しての副産物2
9の比率が次第に増加する。このことは、金属層24が
徐々に消失することと、その下に位置した誘電体層22
が徐々に露出されるようになってくること、とに起因し
ている。スラリー内の副産物29が、副産物28を含有
したスラリー混合物とは異なった色を有していることに
より、スラリー34の色が次第に変化する。よって、ス
ラリーから反射されて戻ってきてスペクトルアナライザ
43により解析される光の波長は、時間とともに次第に
変化する。When the wafer is continuously polished by the polishing station, by-product 2 to by-product 28
The ratio of 9 gradually increases. This means that the metal layer 24 gradually disappears and the dielectric layer 22 located thereunder.
Is gradually exposed. The by-product 29 in the slurry has a different color than the slurry mixture containing the by-product 28, causing the color of the slurry 34 to gradually change. Therefore, the wavelength of light reflected from the slurry and returned and analyzed by the spectrum analyzer 43 gradually changes with time.
【0020】反射光の解析によってもたらされたデータ
は、モニタ44へと送信される。モニタ44上で色変化
を観測することにより、操作者は、研磨操作の進み具合
を知ることができ、最適の表面状態が得られるような研
磨操作の完了時点を決定することができる。The data resulting from the analysis of the reflected light is transmitted to a monitor 44. By observing the color change on the monitor 44, the operator can know the progress of the polishing operation, and can determine the completion point of the polishing operation to obtain the optimum surface condition.
【0021】要約すれば、スラリー成分、研磨に際して
の回転速度、および、ウェハの初期状態といったような
要因は、各研磨操作ごとに相違するけれども、設定を個
々に最適化する必要がない。スラリー内の色変化がスペ
クトルアナライザによって常に解析されてモニタへとフ
ィードバックされることにより、正確な研磨完了点を、
極めて容易に決定することができる。したがって、ウェ
ハの過度の研磨や過小の研磨を、全体的に回避すること
ができる。In summary, although factors such as the slurry composition, the rotational speed during polishing, and the initial state of the wafer are different for each polishing operation, it is not necessary to individually optimize the settings. The color change in the slurry is always analyzed by the spectrum analyzer and fed back to the monitor, so that the exact polishing completion point can be determined.
It can be determined very easily. Therefore, excessive polishing or underpolishing of the wafer can be entirely avoided.
【0022】本発明の範囲および精神を逸脱することな
く、本発明の構成に対して様々な変更や改良を加え得る
ことは、当業者には明瞭であろう。よって、本発明は、
請求範囲および均等物に属する本発明の様々な変更点や
改良点をもカバーすることを意図している。It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the structure of the present invention without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, the present invention
It is intended to cover various modifications and improvements of the present invention that fall within the scope of the appended claims and equivalents.
【図1】 ウェハを研磨するための従来の化学機械研磨
ステーションの構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing a configuration of a conventional chemical mechanical polishing station for polishing a wafer.
【図2】 本発明の実施形態による化学機械研磨ステー
ションの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a chemical mechanical polishing station according to an embodiment of the present invention.
【図3】 図2における研磨ヘッドを概略的に示す底面
図である。FIG. 3 is a bottom view schematically showing the polishing head in FIG. 2;
【図4】 ダマシンプロセスにおける金属層研磨操作の
開始時において、シリコンウェハを概略的に示す断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a silicon wafer at the start of a metal layer polishing operation in a damascene process.
【図5】 ダマシンプロセスにおける金属層研磨操作の
終了間際において、シリコンウェハを概略的に示す断面
図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a silicon wafer immediately before the end of a metal layer polishing operation in a damascene process.
【図6】 本発明の研磨完了点モニタの動作シーケンス
を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an operation sequence of the polishing completion point monitor of the present invention.
26 スラリー 30 研磨パッド 32 スラリー供給器 34 スラリー 35a 光ビーム 35b 反射ビーム 36 研磨ヘッド 38 ウェハ 39 保持リング 40 発光デバイス 41 光センサ 42 グルーブ 43 スペクトルアナライザ 44 モニタ 26 Slurry 30 Polishing Pad 32 Slurry Feeder 34 Slurry 35a Light Beam 35b Reflected Beam 36 Polishing Head 38 Wafer 39 Retaining Ring 40 Light Emitting Device 41 Optical Sensor 42 Groove 43 Spectrum Analyzer 44 Monitor
Claims (10)
するための化学機械研磨ステーションであって、 スラリーを供給するためのスラリー供給器と;スラリー
を受けるための研磨パッドと;ウェハを保持し回転させ
るための、および、研磨操作時にはウェハをスラリーお
よび前記研磨パッドに対して接触させるようウェハを降
下させるための研磨ヘッドであるとともに、ウェハを位
置決めするための保持リングを備えた研磨ヘッドと;光
ビームをスラリー上へと照射し得るようにして前記保持
リング内に搭載された発光デバイスと;スラリーから反
射されて戻ってきた光ビームを受領し得るようにして前
記保持リング内に搭載された光センサと;スラリー内の
色の変化を解析するためのものであって、前記光センサ
に対して接続されたスペクトルアナライザと;を具備す
ることを特徴とする化学機械研磨ステーション。1. A chemical mechanical polishing station for polishing a wafer in a damascene process, comprising: a slurry supply for supplying a slurry; a polishing pad for receiving the slurry; and a polishing pad for holding and rotating the wafer. A polishing head for lowering the wafer so as to bring the wafer into contact with the slurry and the polishing pad during the polishing operation, and a polishing head having a retaining ring for positioning the wafer; and A light emitting device mounted in the retaining ring for irradiating upwards; an optical sensor mounted in the retaining ring for receiving a light beam reflected back from the slurry; It is for analyzing a color change in the slurry, and is used for analyzing a spectrum connected to the optical sensor. Chemical mechanical polishing station, characterized by comprising; a torque analyzer.
ンにおいて、 ダマシンプロセスにおいて、ウェハ内における埋込銅ラ
インを研磨することを特徴とする化学機械研磨ステーシ
ョン。2. The chemical mechanical polishing station according to claim 1, wherein the damascene process polishes the buried copper line in the wafer.
ンにおいて、 前記保持リングは、リムの部分に、前記発光デバイスと
前記光センサとを収容するためのグルーブを有している
ことを特徴とする化学機械研磨ステーション。3. The chemical mechanical polishing station according to claim 1, wherein the retaining ring has a groove in a rim portion for receiving the light emitting device and the optical sensor. Chemical mechanical polishing station.
ンにおいて、 さらに、スラリー内の色変化を観測するためのものであ
って、前記光センサに対して接続されたモニタを具備し
ていることを特徴とする化学機械研磨ステーション。4. The chemical mechanical polishing station according to claim 1, further comprising a monitor for observing a color change in the slurry, the monitor being connected to the optical sensor. Characterized chemical mechanical polishing station.
ンを有したウェハを平坦化するための化学機械研磨ステ
ーションであって、 スラリーを供給するためのスラリー供給器と;スラリー
を受けるための研磨パッドと;ウェハを保持し回転させ
るための、および、研磨操作時にはウェハをスラリーお
よび前記研磨パッドに対して接触させるようウェハを降
下させるための研磨ヘッドであるとともに、ウェハを位
置決めするための保持リングでありかつグルーブを有し
た保持リングを備えた研磨ヘッドと;光ビームをスラリ
ー上へと照射するためのものであって前記グルーブ内に
搭載された発光デバイスと;スラリーから反射されて戻
ってきた光ビームを受光するためのものであって前記グ
ルーブ内に搭載された光センサと;スラリー内の色の変
化を解析するためのものであって、前記光センサに対し
て接続されたスペクトルアナライザと;スラリー内の色
変化を観測するためのものであって、前記スペクトルア
ナライザに対して接続されたモニタと;を具備すること
を特徴とする化学機械研磨ステーション。5. A chemical mechanical polishing station for planarizing a wafer having buried copper lines in a damascene process, comprising: a slurry supply for supplying a slurry; a polishing pad for receiving the slurry; A polishing head for holding and rotating the wafer, and for lowering the wafer so that the wafer comes into contact with the slurry and the polishing pad during the polishing operation, and a holding ring for positioning the wafer. A polishing head having a retaining ring having a groove; a light emitting device for irradiating a light beam onto the slurry and mounted in the groove; a light beam reflected from the slurry and returned A light sensor mounted in the groove for receiving light; and a color sensor in the slurry. A spectrum analyzer connected to the light sensor for analyzing the chemical conversion; and a monitor connected to the spectrum analyzer for observing a color change in the slurry. A chemical mechanical polishing station comprising:
するための化学機械研磨ステーションであって、 スラリーを供給するためのスラリー供給器と;ウェハを
位置決めするための保持リングと;光ビームをスラリー
上へと照射するためのものであって前記保持リング内に
搭載された発光デバイスと;スラリーから反射されて戻
ってきた光ビームを受光するためのものであって前記保
持リング内に搭載された光センサと;スラリー内の色の
変化を解析するためのものであって、前記光センサに対
して接続されたスペクトルアナライザと;を具備するこ
とを特徴とする化学機械研磨ステーション。6. A chemical mechanical polishing station for polishing a wafer in a damascene process, comprising: a slurry supply for supplying a slurry; a retaining ring for positioning the wafer; and a light beam onto the slurry. A light emitting device for irradiating and mounted in the holding ring; and an optical sensor for receiving a light beam reflected back from the slurry and mounted in the holding ring. A chemical mechanical polishing station for analyzing color changes in the slurry, the spectrum analyzer being connected to the optical sensor.
ンにおいて、 ダマシンプロセスにおいて、ウェハ内における埋込銅ラ
インを研磨することを特徴とする化学機械研磨ステーシ
ョン。7. The chemical mechanical polishing station according to claim 6, wherein a buried copper line in the wafer is polished in the damascene process.
ンにおいて、 前記保持リングは、リムの部分に、前記発光デバイスと
前記光センサとを収容するためのグルーブを有している
ことを特徴とする化学機械研磨ステーション。8. The chemical mechanical polishing station according to claim 6, wherein the retaining ring has a groove in a rim portion for receiving the light emitting device and the optical sensor. Chemical mechanical polishing station.
ンにおいて、 さらに、スラリー内の色変化を観測するためのものであ
って、前記光センサに対して接続されたモニタを具備し
ていることを特徴とする化学機械研磨ステーション。9. The chemical mechanical polishing station according to claim 6, further comprising a monitor for observing a color change in the slurry, the monitor being connected to the optical sensor. Characterized chemical mechanical polishing station.
インを有したウェハを平坦化するための化学機械研磨ス
テーションであって、 スラリーを供給するためのスラリー供給器と;ウェハを
位置決めするためのものであって、リムの部分にグルー
ブを有した保持リングと;光ビームをスラリー上へと照
射するためのものであって前記グルーブ内に搭載された
発光デバイスと;スラリーから反射されて戻ってきた光
ビームを受光するためのものであって前記グルーブ内に
搭載された光センサと;スラリー内の色の変化を解析す
るためのものであって、前記光センサに対して接続され
たスペクトルアナライザと;スラリー内の色変化を観測
するためのものであって、前記スペクトルアナライザに
対して接続されたモニタと;を具備することを特徴とす
る化学機械研磨ステーション。10. A chemical mechanical polishing station for planarizing a wafer having a buried copper line in a damascene process, the slurry supply device for supplying a slurry; and for positioning the wafer. A retaining ring having a groove at a rim portion; a light emitting device for irradiating a light beam onto the slurry and mounted in the groove; and light reflected from the slurry and returned. An optical sensor for receiving a beam and mounted in the groove; and a spectrum analyzer for analyzing a color change in the slurry and connected to the optical sensor; And a monitor for observing a color change in the slurry, the monitor being connected to the spectrum analyzer. Chemical mechanical polishing stations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19511999A JP3573197B2 (en) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | Chemical mechanical polishing station with completion point observation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19511999A JP3573197B2 (en) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | Chemical mechanical polishing station with completion point observation device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035822A true JP2001035822A (en) | 2001-02-09 |
| JP3573197B2 JP3573197B2 (en) | 2004-10-06 |
Family
ID=16335817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19511999A Expired - Fee Related JP3573197B2 (en) | 1999-07-08 | 1999-07-08 | Chemical mechanical polishing station with completion point observation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3573197B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014018238A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Applied Materials, Inc. | Monitoring retaining ring thickness and pressure control |
| KR101387980B1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-04-22 | 주식회사 케이씨텍 | Device of measuring wafer metal layer thickness in chemical mechanical polishing apparatus and method thereof |
| US20180071889A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing smart ring |
-
1999
- 1999-07-08 JP JP19511999A patent/JP3573197B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014018238A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Applied Materials, Inc. | Monitoring retaining ring thickness and pressure control |
| US9067295B2 (en) | 2012-07-25 | 2015-06-30 | Applied Materials, Inc. | Monitoring retaining ring thickness and pressure control |
| KR101387980B1 (en) * | 2012-11-22 | 2014-04-22 | 주식회사 케이씨텍 | Device of measuring wafer metal layer thickness in chemical mechanical polishing apparatus and method thereof |
| US20180071889A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-15 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing smart ring |
| WO2018052816A1 (en) * | 2016-09-15 | 2018-03-22 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing smart ring |
| KR20190042744A (en) * | 2016-09-15 | 2019-04-24 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Chemical mechanical polishing smart ring |
| CN109689295A (en) * | 2016-09-15 | 2019-04-26 | 应用材料公司 | Chemically-mechanicapolish polish intelligent ring |
| US10513008B2 (en) * | 2016-09-15 | 2019-12-24 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing smart ring |
| TWI758323B (en) * | 2016-09-15 | 2022-03-21 | 美商應用材料股份有限公司 | Chemical mechanical polishing smart ring and system and method for chemical mechanical polishing using the same |
| KR102420044B1 (en) * | 2016-09-15 | 2022-07-11 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Chemical Mechanical Polishing Smart Ring |
| KR20220100110A (en) * | 2016-09-15 | 2022-07-14 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Chemical mechanical polishing smart ring |
| KR102564376B1 (en) * | 2016-09-15 | 2023-08-04 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | Chemical mechanical polishing smart ring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3573197B2 (en) | 2004-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6077147A (en) | Chemical-mechanical polishing station with end-point monitoring device | |
| US6613675B2 (en) | Methods, apparatuses, and substrate assembly structures for fabricating microelectronic components using mechanical and chemical-mechanical planarization processes | |
| US6287879B1 (en) | Endpoint stabilization for polishing process | |
| US5321304A (en) | Detecting the endpoint of chem-mech polishing, and resulting semiconductor device | |
| TWI364814B (en) | Edge removal of silicon-on-insulator transfer wafer | |
| US6071177A (en) | Method and apparatus for determining end point in a polishing process | |
| KR20010102277A (en) | Method and apparatus for monitoring polishing state, polishing device, process wafer, semiconductor device, and method of manufacturing semiconductor device | |
| JPH09194823A (en) | Abrasive | |
| US20060113036A1 (en) | Computer integrated manufacturing control system for oxide chemical mechanical polishing | |
| US20070077671A1 (en) | In-situ substrate imaging | |
| JP2006500768A (en) | System and method for metal residue detection and mapping within a multi-step procedure | |
| US6579154B2 (en) | Dry chemical-mechanical polishing method | |
| JP2000079551A (en) | Conditioning device and conditioning method | |
| US5863825A (en) | Alignment mark contrast enhancement | |
| US7988529B2 (en) | Methods and tools for controlling the removal of material from microfeature workpieces | |
| JP3573197B2 (en) | Chemical mechanical polishing station with completion point observation device | |
| US7081038B2 (en) | Polishing method and apparatus | |
| US6335286B1 (en) | Feedback control of polish buff time as a function of scratch count | |
| WO2003103898A1 (en) | Residual film monitoring device, polishing device, method for manufacturing semiconductor device, and semiconductor device | |
| US7052367B2 (en) | Polishing apparatus | |
| JP2004119850A (en) | Polishing system | |
| JP2001274126A (en) | Polishing apparatus | |
| US6450859B1 (en) | Method and apparatus for abrading a substrate | |
| EP1315598A2 (en) | Method and apparatus for measuring a polishing condition | |
| US7008301B1 (en) | Polishing uniformity via pad conditioning |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040525 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040622 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080709 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |