[发明专利]基板研磨系统

说明书

本发明涉及基板研磨系统，提供一种从处于研磨工序中的基板研磨层获得的接收数据算出预测拟合函数，随着研磨工序的进行而更新预测拟合函数，预测随着研磨工序的进行而引起的研磨厚度等信息变动推移，准确地预测研磨结束时间点的基板研磨系统。

技术领域

本发明涉及基板研磨系统，更详细而言，涉及一种在基板研磨层的研磨工序中，在实时测量研磨厚度的同时，预测研磨量推移，在使时间延迟最小化的同时，准确地感测研磨结束时间点的基板研磨系统。

背景技术

化学机械式研磨(CMP)系统是，为了在半导体元件制造过程中，消除由于反复执行掩蔽、蚀刻及布线工序等而生成基板表面凹凸而导致的cell区域与周边电路区域间发生高度差的广域平坦化，改善因电路形成用触点/布线膜分离及高集成元件化导致的基板表面粗糙度等，而用于对基板表面进行精密研磨加工的系统。

在这种CMP系统中，研磨头在研磨工序前后，以基板的研磨面与研磨垫相向的状态对所述基板加压，使得进行研磨工序，同时，研磨工序结束后，以直接或间接真空吸附基板并以把持的状态，移送到下个工序。

基板研磨系统在基板被加压于旋转的研磨垫的同时进行研磨工序，根据需要，供应浆料等研磨剂，并行进行化学式研磨。基板的研磨层既可以以光透过的透光性材质形成，也可以以钨等金属材质形成。

如果考查具有金属材质的研磨层的基板的研磨工序，借助于为了感测研磨结束时间点而向金属层施加涡电流的涡电流传感器，感测研磨层的厚度。例如，如韩国授权专利公报第10-1655074号所示，公开一种技术，在使套有研磨垫的研磨盘自转的同时，借助于研磨头而将基板加压于研磨垫，同时进行研磨工序，在该过程中，使基板的金属层产生涡电流，测量金属层中的阻抗变化，借助于此，感测基板研磨层的厚度。

在研磨金属层的情况下，金属层厚度越大，则阻抗值出现得越大，因而与阻抗测量值成比例地感测研磨层厚度。即，如图1所示，随着研磨工序的进行，作为接收数据，获得借助于涡电流传感器而测量的测量值M。在图中，测量值M简要显示了数十个，但在实际进行研磨工序期间，作为接收数据而接收数千个至数万个测量值。

在研磨工序中接收的接收数据中，发生噪声是不可避免的，由于噪声，准确感测研磨层厚度或阻抗值是非常重要的。因此，以往采用的方式是取得将接收数据测量值M中对预定区间N的测量数据进行过滤处理和平均化等的经信号处理的值P，作为研磨层厚度或阻抗值。

但是在图1中，从任意时刻tx至ty的区域N的接收数据的测量值M获得一个研磨厚度值Pi的以往方法是，从涡电流传感器以阻抗形态接收包括研磨厚度信息的数据，从接收的数据去除与周边的电源或周期对应的噪声后，对N区域的数据进行预定的信号处理而获得一个研磨厚度值Pi的方式。这种信号处理工序需要3秒至7秒时间，因而存在的问题是，直至对时刻ty的研磨厚度值Pi(或阻抗值)进行演算处理而获得的时刻tz，发生3秒至7秒的时间延迟△ts。

因此，在研磨工序中，存在无法实时准确测量研磨层厚度的界限。更重要的是，无法实时掌握基板研磨层借助于研磨工序而达到目标厚度的时间点to，存在在经过延迟时间△ts的时间点te'结束研磨的致命问题。

图中符号Thr为根据研磨层厚度的实际变动推移的理想性的接收数据曲线。

发明内容

解决的技术问题

本发明正是在前述技术背景下研发的，本发明目的是在研磨工序中实时获得研磨层的厚度变动推移。

即，本发明目的是在研磨工序中，在获得基板研磨层的厚度值的同时，使时间延迟实现最小化。

更重要的是，本发明目的是在研磨工序中预测基板研磨层的厚度变动推移，预测研磨结束时间点。

技术方案