[发明专利]化学机械抛光设备和制造半导体装置的方法

说明书

一种化学机械抛光设备包括：抛光头，其包括抛光头主体、附于抛光头主体的下部的薄膜和布置在抛光头主体与薄膜之间的反射器；包括开口的托盘；发射器，其布置在托盘的开口下方，该发射器被构造为发射太赫波；检测器，其布置在托盘的开口下方，该检测器被构造为接收从发射器发射的太赫波和从反射器反射的太赫波；以及分析器，其被构造为分析通过转换由检测器接收到的太赫波而产生的电信号，该分析器被构造为确定抛光结束点。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0103315的优先权，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及一种化学机械抛光设备和制造半导体装置的方法。

背景技术

化学机械抛光(CMP)工艺是一种通过将利用磨料的机械抛光效果与利用酸溶液或碱溶液的化学反应效果进行组合来对衬底表面进行平面化的工艺。

上述CMP工艺用于在诸如浅沟槽隔离(STI)或层间电介质(ILD)的层中使用的绝缘材料的平面化或者用于包括诸如钨插塞和铜布线的金属的层的平面化等。

发明内容

本发明构思的一方面是提供一种能够在CMP工艺中检测精确的抛光结束点的CMP设备。

根据本发明构思的示例实施例，一种化学机械抛光设备包括：抛光头，其包括抛光头主体、附于抛光头主体的下部的薄膜和布置在抛光头主体与薄膜之间的反射器；包括开口的托盘；发射器，其布置在托盘的开口下方，该发射器被构造为发射太赫波；检测器，其布置在托盘的开口下方，该检测器被构造为接收从发射器发射的太赫波和从反射器反射的太赫波；以及分析器，其被构造为分析通过转换由检测器接收到的太赫波而产生的电信号，所述分析器被构造为确定抛光结束点。

根据本发明构思的示例实施例，一种化学机械抛光设备包括：包括开口的托盘；抛光头，其布置在托盘上并且被构造为支承衬底；发射器，其布置在开口下方，该发射器被构造为用太赫波辐射衬底；以及检测器，其布置为邻近于发射器，该检测器被构造为接收穿过衬底的太赫波，其中，抛光头包括被构造为反射穿过衬底的太赫波的反射器。

根据本发明构思的示例实施例，一种化学机械抛光设备包括：抛光头，其包括反射器，该抛光头被构造为支承衬底；发射器，其布置在抛光头下方，该发射器被构造为用太赫波辐射衬底；以及检测器，其布置为邻近于发射器，该检测器被构造为接收穿过衬底并且随后被反射器反射的太赫波。

附图说明

将从下面结合附图的详细描述中更清楚地理解本公开的以上和其它方面、特征和其它优点，在附图中：

图1是示出根据示例实施例的化学机械抛光设备的示意性平面图；

图2是示出根据示例实施例的化学机械抛光设备的侧视图；

图3是示出根据示例实施例的抛光头的一部分的剖视图；

图4是示出根据示例实施例的反射器的示图；

图5示出了在根据示例实施例的化学机械抛光设备中在抛光工艺期间的原位厚度监视工艺；

图6示出了在抛光工艺期间在托盘旋转一周的过程内在其中执行原位厚度监视的衬底的点；

图7示出了参考时域波形和测量的时域波形；

图8是在根据示例实施例的化学机械抛光设备中确定抛光结束点的流程图；以及

图9是示出根据示例实施例的反射器的示图。

具体实施方式

下文中，将参照附图描述本公开的示例实施例。