晶片研磨装置及晶片研磨方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN110497305B(45)授权公告日2021.09.21(21)申请号201910390314.XB24B37/11(2012.01)(22)申请日2019.05.10B24B37/34(2012.01)B24B1/00(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN110497305A(56)对比文件JP2011143516A,2011.07.28(43)申请公布日2019.11.26US6125025A,2000.09.26(30)优先权数据US2008188162A1,2008.08.072018-0952622018.05.17JPJP2004247439A,2004.09.02(73)专利权人三菱电机株式会社JP2005347568A,2005.12.15地址日本东京JP2011189411A,2011.09.29JP2017127936A,2017.07.27(72)发明人武田直幸　中田和成　CN103056737A,2013.04.24(74)专利代理机构北京天昊联合知识产权代理JP2011036962A,2011.02.24有限公司11112CN106181748A,2016.12.07代理人何立波　张天舒CN102263022A,2011.11.30(51)Int.Cl.审查员刘宇实B24B37/10(2012.01)权利要求书1页 说明书 房屋状态说明书下载罗氏说明书下载焊机说明书下载罗氏说明书下载GGD说明书下载 9页附图7页(54)发明名称晶片研磨装置及晶片研磨方法(57)摘要对针对半导体晶片的研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定。晶片研磨装置(100)执行通过磨石(4)对半导体晶片(W1)进行研磨的研磨处理。磨石(4)作为特性而具有磨损率。磨损率大于或等于5％且小于200％。判定部(9)基于电动机(Mt1)的负载电流及研磨磨损量的至少一者进行下述的判定处理，即，对针对半导体晶片W1的研磨状态为异常还是正常进行判定。CN110497305BCN110497305B权　利　要　求　书1/1页1.一种晶片研磨装置，其执行通过磨石对半导体晶片进行研磨的研磨处理，该晶片研磨装置具有：主轴；磨石，其连结于所述主轴；以及电动机，其构成为使所述主轴旋转而使所述磨石旋转，从而对所述半导体晶片进行研磨，在所述研磨处理中，将用于通过所述磨石对所述半导体晶片进行研磨的量即研磨量记为Kw，将通过进行该研磨处理而产生的预定的该磨石的磨损量记为Kt的情况下，所述磨石作为特性而具有由Kt/Kw这一公式表现的磨损率，所述磨损率大于或等于5％且小于200％，所述晶片研磨装置具备判定部，该判定部进行下述的判定处理，即，基于在所述研磨处理中用于使所述磨石旋转的电动机的负载电流，对针对所述半导体晶片的研磨状态为异常还是正常进行判定，所述判定部在进行所述研磨处理的期间，在用于对所述异常进行判定的单位时间的所述负载电流的变化量大于或等于用于判定该异常的阈值的情况下，判定成所述研磨状态为该异常。2.一种晶片研磨方法，其由晶片研磨装置执行，该晶片研磨装置执行通过磨石对半导体晶片进行研磨的研磨处理，在该晶片研磨方法中，在所述研磨处理中，将用于通过所述磨石对所述半导体晶片进行研磨的量即研磨量记为Kw，将通过进行该研磨处理而产生的预定的该磨石的磨损量记为Kt的情况下，所述磨石作为特性而具有由Kt/Kw这一公式表现的磨损率，所述磨损率大于或等于5％且小于200％，所述晶片研磨方法具备判定步骤，该判定步骤进行下述的判定处理，即，基于在所述研磨处理中用于使所述磨石旋转的电动机的负载电流，对针对所述半导体晶片的研磨状态为异常还是正常进行判定，所述判定步骤在进行所述研磨处理的期间，在用于对所述异常进行判定的单位时间的所述负载电流的变化量大于或等于用于判定该异常的阈值的情况下，判定成所述研磨状态为该异常。2CN110497305B说　明　书1/9页晶片研磨装置及晶片研磨方法技术领域[0001]本发明涉及对半导体晶片进行研磨的晶片研磨装置及晶片研磨方法。背景技术[0002]为了使半导体晶片(下面，也称为“晶片”)薄板化而进行研磨处理(研磨加工)。在研磨处理中，通过旋转的研磨用磨石(下面，也称为“磨石”)，对在研磨工作台载置的晶片进行研磨。在进行研磨处理的期间，有时会在晶片产生异常(下面，也称为“晶片异常”)。该晶片异常例如为裂纹、裂缝等。[0003]在专利文献1中公开了用于对晶片异常进行检测的结构(下面，也称为“关联结构A”)。在关联结构A中，研磨装置测量对主轴进行驱动的电动机的负载电流值，将该负载电流值存储于存储部。此外，在存储部中，存储有正常进行了晶片的加工时的正常的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 负载电流值(正常范围电流值)。[0004]而且，通过对晶片加工中的负载电流值、规定负载电流值进行比较，从而对产生了晶片异常进行检测。例如，在加工中的负载电流值为规定负载电流值(正常范围电流值)之外的值的状态持续了大于或等于规定时间的情况下，判定为产生了晶片异常。下面，将针对半导体晶片的研磨的状态也称为“研磨状态”。[0005]专利文献1：日本特开2011‑143516号公报[0006]专利文献2：日本特开2011‑189411号公报[0007]为了使半导体晶片的研磨的成本降低，在进行研磨处理的结构中，要求对针对半导体晶片的研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定。发明内容[0008]本发明就是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，提供能够对针对半导体晶片的研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定的晶片研磨装置等。[0009]为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的晶片研磨装置执行通过磨石对半导体晶片进行研磨的研磨处理。在所述研磨处理中，在将用于通过所述磨石对所述半导体晶片进行研磨的量即研磨量记为Kw，将通过进行该研磨处理而产生的预定的该磨石的磨损量记为Kt的情况下，所述磨石作为特性而具有由Kt/Kw这一公式表现的磨损率，所述磨损率大于或等于5％且小于200％，所述晶片研磨装置具备判定部，该判定部进行下述的判定处理，即，基于(a)在所述研磨处理中用于使所述磨石旋转的电动机的负载电流、以及(b)通过进行该研磨处理而产生的该磨石的磨损量即研磨磨损量的至少一者，对针对所述半导体晶片的研磨状态为异常还是正常进行判定。[0010]发明的效果[0011]下面，将大于或等于5％且小于200％的磨损率也称为“特殊磨损率”。另外，下面，将小于5％的磨损率也称为“通常磨损率”。另外，下面，将具有特殊磨损率的磨石也称为“特殊磨石”。另外，下面，将具有通常磨损率的磨石也称为“通常磨石”。3CN110497305B说　明　书2/9页[0012]根据本发明，晶片研磨装置执行通过磨石对半导体晶片进行研磨的研磨处理。作为特性，所述磨石具有磨损率。所述磨损率大于或等于5％且小于200％。即，在由晶片研磨装置进行的研磨处理中，使用具有特殊磨损率的特殊磨石。判定部基于电动机的负载电流及研磨磨损量的至少一者进行下述的判定处理，即，对针对所述半导体晶片的研磨状态为异常还是正常进行判定。[0013]此外，本发明人通过实验确认到，与在研磨处理中使用了通常磨石的结构相比，在研磨处理中使用了特殊磨石的结构能够基于负载电流、研磨磨损量等，对针对半导体晶片的研磨状态(晶片研磨状态)为异常还是正常以高精度进行判定。[0014]由此，根据在由晶片研磨装置进行的研磨处理中使用特殊磨石的本结构，能够对针对半导体晶片的研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定。附图说明[0015]图1是实施方式1涉及的晶片研磨装置的俯视图。[0016]图2是表示实施方式1涉及的晶片研磨装置的结构的图。[0017]图3是主要表示磨石的结构的斜视图。[0018]图4是表示使用了特殊磨石的情况下的负载电流值的测定结果的一个 例子 48个音标大全附带例子子程序调用编程序例子方差分析的例子空间拓扑关系例子方差不存在的例子 的图。[0019]图5是表示负载电流值的大幅变化的图。[0020]图6是表示实验结果的图。[0021]图7是表示使用特殊磨石而进行了异常产生研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。[0022]图8是表示使用了通常磨石的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。[0023]标号的说明[0024]4、4N、4s磨石、9判定部、10研磨单元、100、C1晶片研磨装置、Mt1电动机。具体实施方式[0025]下面，一边参照附图，一边对实施方式进行说明。在下面的附图中，对相同的各结构要素标注相同标号。标注了相同标号的各结构要素的名称及功能相同。因此，有时省略关于标注了相同标号的各结构要素的一部分的详细内容。[0026]此外，在实施方式中例示的各结构要素的尺寸、材质、形状、该各结构要素的相对配置等，也可以根据应用本发明的装置的结构、[0027]各种条件等进行适当变更。另外，各图中的各结构要素的尺寸有时与实际的尺寸不同。[0028]<实施方式1>[0029]图1是实施方式1涉及的晶片研磨装置100的俯视图。此外，在图1中，为了容易理解结构，没有示出后述的研磨单元10。[0030]在图1中，X方向、Y方向及Z方向彼此正交。下面的图所示的X方向、Y方向及Z方向也彼此正交。下面，将包含X方向、该X方向的相反方向(‑X方向)的方向也称为“X轴方向”。另外，下面，将包含Y方向、该Y方向的相反方向(‑Y方向)的方向也称为“Y轴方向”。另外，下面，将包含Z方向、该Z方向的相反方向(‑Z方向)的方向也称为“Z轴方向”。4CN110497305B说　明　书3/9页[0031]另外，下面，将包含X轴方向及Y轴方向的平面也称为“XY面”。另外，下面，将包含X轴方向及Z轴方向的平面也称为“XZ面”。另外，下面，将包含Y轴方向及Z轴方向的平面也称为“YZ面”。[0032]图2是表示实施方式1涉及的晶片研磨装置100的结构的图。晶片研磨装置100具有对半导体晶片W1进行研磨的功能。图2主要示出晶片研磨装置100中的用于对半导体晶片W1进行研磨的结构。[0033]半导体晶片W1的形状为圆板状。半导体晶片W1是由SiC构成的基板。此外，半导体晶片W1也可以由SiC之外的材料构成。半导体晶片W1也可以由例如Si、Al2O3、GaN等构成。[0034]参照图1及图2，晶片研磨装置100具备框体20、旋转工作台Tb1、晶片盒Cs1、3个工作台St1、输送机器人Rb1、校准机构14、输送臂Am1a、Am1b、研磨单元10、电动机Mt1、电流计7、判定部9、厚度测定部8。[0035]图1所示的框体20之外的各结构要素设置于框体20之上。晶片盒Cs1容纳半导体晶片W1。旋转工作台Tb1设置于框体20之上。旋转工作台Tb1是以可自由旋转的方式构成的。在旋转工作台Tb1设置有3个工作台St1。[0036]图1示出3个工作台St1各自存在于区域R1n、R1a、R1b的状态。在区域R1n存在的工作台St1作为用于进行半导体晶片W1的交接的交接部起作用。[0037]各工作台St1是以可自由旋转的方式构成的。工作台St1具有通过吸附对半导体晶片W1进行保持的功能。[0038]输送机器人Rb1具有对半导体晶片W1进行输送的功能。输送臂Am1a、Am1b各自具有对半导体晶片W1进行输送的功能。[0039]研磨单元10是用于对半导体晶片W1进行研磨的部件。研磨单元10是将轴C1作为旋转轴，以可自由旋转的方式构成的。电动机Mt1是用于使研磨单元10旋转的电动机。通过从电源(未图示)将电力(电压)供给至该电动机Mt1而对电动机Mt1进行驱动。在驱动中的电动机Mt1产生电流(下面，也称为“负载电流”)。在电动机Mt1使研磨单元10旋转的期间，在该电动机Mt1中产生负载电流。下面，将负载电流的值也称为“负载电流值”。[0040]电流计7具有随时对负载电流值进行测定的功能。在每次对负载电流值进行测定时，电流计7将测定出的该负载电流值通知给判定部9。由此，判定部9始终掌握负载电流值。在后面对判定部9进行叙述。[0041]研磨单元10包含主轴Sp1、轮Wh1、磨石4。主轴Sp1的形状为圆柱状。在主轴Sp1的下端连结有轮Wh1。另外，在轮Wh1固定有磨石4。即，使研磨单元10旋转的电动机Mt1也是用于使磨石4旋转的电动机。[0042]图3是主要表示磨石4的结构的斜视图。磨石4包含多个磨石4s。多个磨石4s固定于轮Wh1。在轮Wh1处，多个磨石4s配置为环状。此外，磨石4也可以例如由1个环状的磨石4s构成。[0043]磨石4由粘合材料、多个磨粒构成。磨粒例如由金刚石构成。粘合材料例如由陶瓷(vitrified；烧结陶瓷)构成。具体而言，通过向粘合材料混合多个磨粒而构成磨石4。此外，在该粘合材料处还存在多个气孔。[0044]下面，将通过磨石4对半导体晶片W1进行研磨的处理也称为“研磨处理”。晶片研磨装置100进行研磨处理。研磨处理是在半导体晶片W1(工作台St1)及磨石4旋转的状态下进5CN110497305B说　明　书4/9页行的。在研磨处理中，电动机Mt1使磨石4(研磨单元10)旋转。[0045]下面，将磨石4中的研磨处理所使用的面也称为“研磨使用面”。研磨使用面相当于图3的磨石4(磨石4s)的上表面。[0046]下面，将进行研磨处理的期间也称为“研磨期间Pd”。另外，下面，将针对半导体晶片W1的研磨的状态也称为“研磨状态”。另外，下面，将研磨期间Pd中的针对半导体晶片W1的研磨状态也称为“晶片研磨状态”。[0047]判定部9判定是否通过研磨处理对半导体晶片W1进行着正常研磨。具体而言，判定部9基于负载电流(负载电流值)进行下述的判定处理，即，对晶片研磨状态为异常还是正常进行判定。[0048]下面，将晶片研磨状态为异常的情况下的该异常也称为“研磨异常”。研磨异常为半导体晶片W1没有被正常研磨的状况。另外，下面，将用于判定研磨异常的时间也称为“单位时间”。单位时间例如为0.1秒。[0049]另外，下面，将用于判定研磨异常的阈值也称为“异常判定阈值”。异常判定阈值是相当于即将产生晶片异常之前的负载电流值的k倍的值。晶片异常例如为裂纹、裂缝等。“k”为小于1的正实数。“k”例如为包含于从0.2至0.5为止的范围的值。[0050]判定部9在研磨期间Pd，在单位时间的负载电流(负载电流值)的变化量大于或等于异常判定阈值的情况下，判定为晶片研磨状态为异常(即，产生了晶片异常)。此外，用于判定晶片研磨状态的参数并不限于单位时间的负载电流值的变化量，也可以是其它参数。[0051]下面，将半导体晶片W1中的成为研磨对象的面也称为“研磨面”。研磨面为半导体晶片W1的背面。此外，晶片异常主要为在研磨面产生的异常。[0052]在研磨处理中，通过使旋转的磨石4的研磨使用面与旋转的半导体晶片W1的研磨面接触，从而对该研磨面进行研磨。下面，在研磨处理中，将用于通过磨石4对半导体晶片W1进行研磨的量记为“研磨量Kw”或“Kw”。研磨量Kw是在1次研磨处理中，通过磨石4对半导体晶片W1进行研磨的预定的研磨量。[0053]另外，下面，将在进行研磨处理的期间没有产生晶片异常的情况下的该研磨处理也称为“正常研磨处理”。另外，下面，将在进行研磨处理的期间产生了晶片异常的情况下的该研磨处理也称为“异常产生研磨处理”。[0054]另外，下面，将通过进行正常研磨处理而产生的预定的该磨石4的磨损量记为“磨损量Kt”或“Kt”。磨损量Kt是在进行了1次正常研磨处理的情况下产生的磨石4的磨损量。[0055]作为一个例子，图2示出通过进行1次正常研磨处理而产生的研磨量Kw及磨损量Kt。研磨量Kw相当于从即将进行正常研磨处理之前的半导体晶片W1的厚度减去刚刚进行了正常研磨处理之后的半导体晶片W1的厚度的值(下面，也称为“研磨厚度”)。此外，研磨量Kw并不限于研磨厚度。研磨量Kw也可以是将半导体晶片W1的研磨面的总面积乘以研磨厚度而得到的值。[0056]磨损量Kt相当于从即将进行正常研磨处理之前的磨石4的厚度减去刚刚进行了正常研磨处理之后的磨石4的厚度的值(下面，也称为“磨损厚度”)。此外，磨损量Kt并不限于磨损厚度。磨损量Kt也可以是将磨石4的研磨使用面的总面积乘以磨损厚度而得到的值。[0057]磨石4具有作为特性(属性)的磨损率。磨损率是将磨损量Kt除以研磨量Kw而得到的值。即，磨损率是由Kt/Kw这一公式表现的。磨损率越小，磨石4的硬度越大。即，磨损率越6CN110497305B说　明　书5/9页小，磨石4越难以磨损。磨损率越大，磨石4的硬度越小。即，磨损率越大，磨石4越容易磨损。[0058]本实施方式中使用的磨石4的磨损率大于或等于5％且小于200％。下面，将大于或等于5％且小于200％的磨损率称为“特殊磨损率”。即，磨石4具有特殊磨损率。[0059]另外，下面，将磨石4的厚度也称为“磨石厚度”。厚度测定部8具有随时对磨石厚度进行测定的功能。另外，在每次对磨石厚度进行测定时，厚度测定部8将测定出的该磨石厚度通知给判定部9。由此，判定部9始终掌握磨石厚度。[0060]下面，对晶片研磨装置100的动作进行说明。参照图1，输送机器人Rb1将容纳于晶片盒Cs1的半导体晶片W1向校准机构14输送。[0061]之后，例如，通过对半导体晶片W1的外周的位置进行测量，从而求出半导体晶片W1的中心。然后，输送臂Am1a对半导体晶片W1进行输送，将该半导体晶片W1载置于区域R1n内的工作台St1，以使得该半导体晶片W1的中心与区域R1n内的工作台St1的中心对齐。由此，区域R1n内的工作台St1对半导体晶片W1进行保持。下面，将工作台St1对半导体晶片W1进行保持的状况下的该工作台St1的状态也称为“保持状态”。[0062]接着，旋转工作台Tb1向逆时针旋转方向Dr1旋转，以使得保持状态的工作台St1向区域R1a移动。[0063]在区域R1a内的工作台St1进行第1次研磨处理。该第1次研磨处理为使半导体晶片W1的厚度成为预先确定的厚度的处理。接着，旋转工作台Tb1向逆时针旋转方向Dr1旋转，以使得保持状态的工作台St1向区域R1b移动。在区域R1b内的工作台St1进行第2次研磨处理。在第2次研磨处理中，执行以规定的研磨量对半导体晶片W1进行研磨的处理。[0064]下面，对负载电流值的测定结果进行说明。下面，将具有特殊磨损率的磨石4也称为“特殊磨石”。图4是表示使用了特殊磨石的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。图4(a)是表示使用特殊磨石进行了正常研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的图。图4(b)是表示使用特殊磨石进行了异常产生研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的图。另外，图4(b)示出在时刻t2a，在半导体晶片W1的研磨面产生了晶片异常的情况下的负载电流值的测定结果。[0065]图4(a)示出在时刻t1开始正常研磨处理，在时刻t2结束正常研磨处理。图4(b)示出在时刻t1开始异常产生研磨处理，在时刻t3结束异常产生研磨处理。在图4(a)中，从正常研磨处理的开始至结束为止的期间，没有发生负载电流值的大幅变动。[0066]另一方面，在图4(b)中，在时刻t2a，在研磨面产生晶片异常，产生负载电流值的大幅变动。这是因为在产生了晶片异常的情况下，研磨面的状态与正常时的研磨面的状态不同。[0067]这里，将晶片异常假设为晶片裂纹。晶片裂纹为例如在研磨面存在的裂纹(裂痕)。在产生了晶片裂纹的情况下，在产生了该晶片裂纹的位置产生台阶。即，半导体晶片W1的研磨面的状态产生变化。由此，针对该研磨面的磨石4的咬合方式(啮合方式)产生变化。因此，磨石4的状态大幅变化，负载电流值大幅变动(降低)。[0068]这里，在研磨期间Pd，假设紧靠时刻t2a之后的单位时间的负载电流值的变化量大于或等于异常判定阈值。例如，如图5所示，假定为在单位时间中，时刻t2a时的最大负载电流值降低大于或等于该最大负载电流值的0.3倍。[0069]在该情况下，判定部9判定成晶片研磨状态为异常。即，判定部9判定为产生了晶片7CN110497305B说　明　书6/9页异常。在判定为产生了晶片异常的情况下，停止晶片研磨装置100的动作。[0070]下面，对成为本实施方式的比较对象的对比例进行说明。下面，将对比例中的晶片研磨装置也称为“晶片研磨装置C1”。晶片研磨装置C1与晶片研磨装置100相比，在替代磨石4而包含磨石4N这一点不同。由于晶片研磨装置C1的除此之外的结构及功能与晶片研磨装置100相同，因此不重复详细的说明。[0071]下面，将小于5％的磨损率也称为“通常磨损率”。磨石4N与磨石4相比，在替代特殊磨损率而具有通常磨损率这一点不同。由于磨石4N的除此之外的结构及功能与磨石4相同，因此不重复详细的说明。晶片研磨装置C1是在图2的晶片研磨装置100中，将磨石4置换为磨石4N的装置。[0072]下面，对负载电流值的测定结果进行说明。下面，将具有通常磨损率的磨石4N也称为“通常磨石”。图8是表示使用了通常磨石的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。图8(a)是表示使用通常磨石通过晶片研磨装置C1进行了正常研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的图。图8(b)是表示使用通常磨石进行了异常产生研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。[0073]作为实验，本发明人反复进行了使用了通常磨石的研磨处理。本发明人确认到，在使用了通常磨石的研磨处理中，即使产生晶片异常，也如图8(b)所示，在研磨期间Pd，大多没有产生负载电流值的大幅变化。即，本发明人确认到在使用了通常磨石的研磨处理中，能够检测出晶片异常的概率低。[0074]晶片异常为例如研磨面的裂纹、研磨面的端部的碎裂等。该裂纹的宽度为例如大于或等于10μm。该裂纹的长度为例如大于或等于0.2毫米。该裂纹的形状为直线、曲线等。该裂纹的产生位置为研磨面的中央、端部等。另外，碎裂的面积为例如大于或等于100μm2。[0075]本发明人在研磨处理中使用了通常磨石的状况下，确认到以下现象。该现象如下所述。在研磨处理中，在使用了通常磨石的情况下，该通常磨石的磨损量少。因此，即使由于晶片异常的产生而使半导体晶片W1的研磨面的状态产生变化，针对研磨面的通常磨石的咬合方式(啮合方式)也大多不产生变化。在通常磨石的咬合方式不产生变化的情况下，通常磨石的状态没有变化，不产生负载电流值的大幅变化。[0076]另外，本发明人进行了使用具有通常磨损率的多种通常磨石、具有特殊磨损率的多种特殊磨石而求出晶片异常的检测率的实验(下面，也称为“实验J1”)。实验J1所使用的多种通常磨石各自具有不同的磨损率。另外，实验J1所使用的多种特殊磨石各自具有不同的磨损率。[0077]下面，将通过进行了1次研磨处理而产生的磨石(磨石4或磨石4N)的磨损量也称为“研磨磨损量”。在实验J1中，作为用于检测晶片异常的参数，使用了负载电流值、研磨磨损量等。[0078]在使用了负载电流值的结构中，如上所述，基于负载电流值的变化量，对产生了晶片异常进行判定。另外，在使用了研磨磨损量的结构中，如后述的变形例1所示，在研磨磨损量比预先确定的正常范围磨损值大的情况下，判定为产生了晶片异常。[0079]图6是表示实验J1的结果的图。在图6中，纵轴的“异常检测率”为检测出晶片异常的概率。横轴的“磨损率”为实验J1中使用的磨石的磨损率。[0080]根据图6的结果，本发明人确认到在异常产生研磨处理中使用了特殊磨石的结构8CN110497305B说　明　书7/9页是能够以非常高的概率(大于或等于90％)对晶片异常进行检测的结构。另外，本发明人确认到在异常产生研磨处理中使用了通常磨石的结构与在异常产生研磨处理中使用了特殊磨石的结构相比，能够检测出晶片异常的概率低。[0081]即，本发明人确认到在异常产生研磨处理中使用了特殊磨石的结构与在异常产生研磨处理中使用了通常磨石的结构相比，磨石(特殊磨石)的状态大幅产生变动的概率高。例如，本发明人确认到在异常产生研磨处理中使用了特殊磨石的结构与在异常产生研磨处理中使用了通常磨石的结构相比，产生负载电流值的大幅变化的概率高。另外，例如，本发明人确认到在异常产生研磨处理中使用了特殊磨石的结构与在异常产生研磨处理中使用了通常磨石的结构相比，磨石(特殊磨石)的磨损量(研磨磨损量)大幅变大的概率高。[0082]因此，本发明人通过实验确认到，与在研磨处理中使用了通常磨石的结构相比，在研磨处理中使用了特殊磨石的结构能够基于负载电流、研磨磨损量等，对晶片研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定。[0083]如以上说明所述，根据本实施方式，晶片研磨装置100执行通过磨石4对半导体晶片W1进行研磨的研磨处理。作为特性，磨石4具有磨损率。磨损率大于或等于5％且小于200％。即，在由晶片研磨装置100进行的研磨处理中，使用具有特殊磨损率的特殊磨石。判定部9基于电动机Mt1的负载电流及研磨磨损量的至少一者进行下述的判定处理，即，对针对半导体晶片W1的研磨状态为异常还是正常进行判定。[0084]由此，根据在由晶片研磨装置100进行的研磨处理中使用特殊磨石的本结构，能够对针对半导体晶片W1的研磨状态为异常还是正常以高精度进行判定。即，能够以非常高的概率检测出晶片异常。[0085]在检测出晶片异常的情况下，通过以使得不产生该晶片异常的方式采取对策，从而能够针对随后的半导体晶片W1，防止产生晶片异常。另外，通过对晶片异常进行检测，能够防止在后续工序中使用产生了晶片异常的半导体晶片W1。[0086]此外，在研磨处理中，为了降低半导体晶片的研磨的成本，通常，使用磨损率小的磨石，即通常磨石。此外，根据本发明人的实验，在使用了通常磨石的结构中，即使产生晶片裂纹等晶片异常，负载电流值的变动也小。因此，非常难以区分与晶片异常的产生相伴的负载电流值的变动和各个晶片的负载电流值的波动。因此，很多情况下会将与晶片异常的产生相伴的负载电流值的变动视为正常范围电流值而未检测出晶片异常。即，在使用了通常磨石的结构中，能够检测出晶片异常的概率低。[0087]此外，想到通过减小正常范围电流值的范围，从而减少晶片异常的漏检。但是，如果减小正常范围电流值的范围，则容易引起误检测，使研磨装置的检查、针对晶片的过度的确认作业等增加。这样，在使用了通常磨石的结构中，负载电流的变动小，难以适当地规定正常范围电流值。因此，在使用了通常磨石的结构中，如上所述，能够检测出晶片异常的概率低。[0088]另一方面，根据本实施方式，在研磨处理中使用特殊磨石。在该情况下，根据上述本发明人的实验结果等，产生负载电流值的大幅变化，能够以非常高的概率(大于或等于90％)对晶片异常进行检测。[0089]此外，在使用了特殊磨石的结构中，由于该特殊磨石的磨损量增加，因此产生研磨处理的成本增高。但是，如果能够以非常高的概率对晶片异常进行检测，则能够在该时间点9CN110497305B说　明　书8/9页以使得不产生晶片异常的方式采取对策。该对策为例如磨石的更换。[0090]由此，在针对随后的半导体晶片W1的研磨处理中，能够消除晶片研磨状态的异常的产生。因此，能够消除与研磨异常相伴的半导体晶片的废弃。其结果，能够抑制研磨处理的总成本的上升。[0091]<变形例1>[0092]下面，将实施方式1的结构也称为“结构Ct1”。另外，下面，将本变形例的结构也称为“结构Ctm1”。结构Ctm1是判定部9基于研磨磨损量进行判定处理的结构。研磨磨损量是通过进行了1次研磨处理而产生的磨石4的磨损量。将结构Ctm1应用于结构Ct1(实施方式1)。[0093]结构Ctm1的磨石4是具有特殊磨损率的特殊磨石。下面，将针对半导体晶片W1进行研磨处理前的磨石4的厚度也称为“厚度d1n”或“d1n”。另外，下面，将针对半导体晶片W1刚刚进行1次研磨处理之后的磨石4的厚度也称为“厚度d1a”或“d1a”。研磨磨损量相当于从厚度d1n减去厚度d1a而得到的值。即，研磨磨损量相当于由d1n‑d1a这一公式得到的值(下面，也称为“厚度差值”)。[0094]在结构Ctm1中，晶片研磨装置100的厚度测定部8将进行研磨处理前的磨石4的厚度d1n通知给判定部9。另外，厚度测定部8将刚刚进行1次研磨处理之后的磨石4的厚度d1a通知给判定部9。判定部9将由d1n‑d1a这一公式得到的厚度差值计算为研磨磨损量。[0095]然后，判定部9在研磨磨损量比预先确定的正常范围磨损值大的情况下，判定成晶片研磨状态为异常(即，产生了晶片异常)。正常范围磨损值包含多个值。正常范围磨损值是相对于通过进行1次正常研磨处理而产生的预定的磨石4的磨损量，包含误差等的值。[0096]图7是表示使用特殊磨石进行了异常产生研磨处理的情况下的负载电流值的测定结果的一个例子的图。下面，将从开始研磨处理至结束研磨处理为止的时间也称为“研磨所需时间”。在图7中，在时刻t2a，在研磨面产生了晶片异常。因此，与没有产生晶片异常的情况相比，研磨所需时间变长。[0097]研磨所需时间变长的理由如下。由于产生晶片异常，因此磨石4的磨损量增加。在该情况下，为了使磨石4与半导体晶片W1的研磨面接触，需要与磨石4的磨损量增加的量相应地使主轴Sp1(研磨单元10)更多地移动。[0098]这里，假设进行了产生了图7的结果的研磨处理。在该情况下，在结构Ctm1中，在时刻t3后，即在研磨处理结束后，判定部9将由d1n‑d1a这一公式得到的厚度差值计算为研磨磨损量。然后，判定部9基于研磨磨损量进行判定处理。判定处理是对晶片研磨状态为异常还是正常进行判定的处理。[0099]在该情况下，计算出的研磨磨损量比正常范围磨损值大。因此，判定部9判定成晶片研磨状态为异常(即，产生了晶片异常)。在判定为产生了晶片异常的情况下，停止晶片研磨装置100的动作。由此，能够防止进行针对随后的半导体晶片W1的研磨处理。[0100]如以上说明所述，根据本变形例，在进行使用了特殊磨石的研磨处理的期间，在产生了晶片异常的情况下，判定部9基于研磨磨损量进行判定处理。在该结构中，也会得到与实施方式1相同的效果。[0101]此外，上述研磨磨损量并不限于由d1n‑d1a这一公式得到的厚度差值。研磨磨损量也可以是例如将磨石4的研磨使用面的总面积乘以厚度差值而得到的值。[0102]<变形例2>10CN110497305B说　明　书9/9页[0103]下面，将本变形例的结构也称为“结构Ctm2”。结构Ctm2是判定部9基于负载电流(负载电流值)及研磨磨损量进行判定处理的结构。将结构Ctm2应用于结构Ct1(实施方式1)。[0104]在结构Ctm2中，判定部9在研磨期间Pd，在单位时间的负载电流(负载电流值)的变化量大于或等于异常判定阈值，并且研磨磨损量比正常范围磨损值大的情况下，判定成晶片研磨状态为异常(即，产生了晶片异常)。此外，由判定部9进行的使用了负载电流值的判定方法与实施方式1相同。另外，由判定部9进行的使用了研磨磨损量的判定方法与变形例1相同。[0105]如以上说明所述，根据本变形例，通过使用负载电流值及研磨磨损量这2个参数，与使用1个参数的结构相比，能够以更高精度对晶片研磨状态进行判定。[0106]另外，根据本变形例，仅通过负载电流值及研磨磨损量这2个参数，对晶片研磨状态进行判定。因此，例如，存在不会如利用研磨速率(polishing rate)的现有结构那样需要对很多数据进行测量的优点。[0107]此外，本发明可以在其发明的范围内将实施方式、各变形例自由地组合，或对实施方式、各变形例适当地进行变形、省略。[0108]另外，本发明也可以作为晶片研磨方法而实现，在该晶片研磨方法中，作为步骤，具有晶片研磨装置100所具备的特征性的结构部的动作。11CN110497305B说　明　书　附　图1/7页图112CN110497305B说　明　书　附　图2/7页图213CN110497305B说　明　书　附　图3/7页图314CN110497305B说　明　书　附　图4/7页图415CN110497305B说　明　书　附　图5/7页图5图616CN110497305B说　明　书　附　图6/7页图717CN110497305B说　明　书　附　图7/7页图818