[发明专利]化学机械抛光装置及化学机械抛光的方法

权利要求书

1.一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：

基座；

固定于基座表面的研磨垫，所述研磨垫内具有检测窗，所述检测窗的表面与所述研磨垫表面齐平，且所述检测窗为透光材料；

位于所述基座内的光头，所述光头位于所述检测窗下方，且所述光头与检测窗之间为空腔；

固定于所述基座内的位置调节装置，所述位置调节装置与所述光头连接，用于带动所述光头上升或下降；

位于研磨垫上方的检测装置，用于检测研磨垫减薄的厚度，所述检测装置到研磨垫中心的水平距离、与所述检测窗到所述研磨垫中心的水平距离一致；

分别与所述位置调节装置和检测装置连接的控制器，所述控制器根据检测装置检测的研磨垫减薄的厚度，控制所述光头下降相同距离。

2.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述位置调节装置包括：固定于基座内的步进电机；与所述步进电机连接的丝杆，所述丝杆由所述步进电机带动旋转，所述丝杆表面具有螺纹；固定于光头下方的光头固定件；固定于所述光头固定件的内纹螺丝，所述内纹螺丝贯穿所述光头固定件，所述丝杆贯通所述内纹螺丝，所述内纹螺丝的内壁表面具有与所述丝杆螺纹相匹配的螺纹，且所述丝杆旋转带动所述固定有内纹螺丝的光头固定件上下移动，并带动所述光头上下移动。

3.如权利要求2所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述步进电机通过电机固定件固定于基座内。

4.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述检测装置为激光传感器。

5.如权利要求4所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述检测装置的分辨率为20微米~30微米。

6.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：位于研磨垫上方的喷淋臂；与所述喷淋臂连接的喷淋口。

7.如权利要求6所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述检测装置固定于所述喷淋臂的一端。

8.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述光头分别与光源发射器和光谱仪连接，所述光源发射器和光谱仪位于基座内。

9.如权利要求8所述化学机械抛光装置，其特征在于，所述光头通过光纤分别与光源发射器和光谱仪连接。

10.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：位于研磨垫上方的抛光头，用于将晶圆按压于研磨垫表面；与所述抛光头连接的轴杆，用于带动所述抛光头旋转或移动。

11.如权利要求1所述化学机械抛光装置，其特征在于，还包括：基座转轴，用于带动基座旋转，所述基座的旋转方向与抛光头旋转的方向相反。

12.一种采用如权利要求1至11任一项所述化学机械抛光装置进行化学机械抛光的方法，其特征在于，包括：

步骤S10，测量检测装置到基座表面的第一距离；

步骤S11，将研磨垫固定于基座表面，并测量所述检测装置到所述研磨垫表面的第二距离；

在步骤S11之后，执行步骤S12，研磨预设数量的晶圆；

在步骤S12之后，执行步骤S13，测量所述检测装置到所述研磨垫表面的第三距离；

当所述第一距离与第三距离的差值大于最小允许值时，执行步骤S14，由控制器控制光头下降所述第二距离与第三距离的差值的距离；

在步骤S14之后，再次执行步骤S12；

当所述第一距离与第三距离的差值小于最小允许值时，再次执行步骤S11。

13.如权利要求12所述化学机械抛光的方法，其特征在于，所述预设数量为10~100。