[发明专利]识别和/或提高化学机械研磨垫修整器性能的系统及方法

说明书

本申请主张2009年9月29日申请的美国临时专利申请第61/246,816号的权利，该临时专利申请是以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及对硅晶片的化学机械研磨，尤其涉及识别及/或提高化学机械研磨(CMP)垫修整器性能的方法及系统。

背景技术

目前半导体工业每年花费超过十亿美元来制造具有极平坦及光滑的表面的硅晶片，目前有非常多种可使硅晶片的表面达到平坦、光滑的效果的已知技术。这些技术中最常见者为化学机械研磨(ChemicalMechanical Polishing(CMP))的方法，其包括使用研磨垫与研磨浆料的组合。所有CMP方法的中心重点为在诸如以下的方面中达到高性能水准：经研磨晶片的表面均一性、IC电路的光滑度、与晶片的生产率极为相关的材料移除率以及就经济效益而言，CMP方法中所使用的消耗品的寿命等。

发明内容

本发明提供评估及提高CMP垫修整器性能的方法及系统。在一方面中，举例而言，提供一种识别一CMP垫修整器中的过度侵蚀性超研磨颗粒的方法。该种方法可包括将一具有多个超研磨颗粒的CMP垫修整器定置于一指示基板上，以使该CMP垫修整器的该多个超研磨颗粒的至少一部分接触该指示基板。该方法可进一步包括在一第一方向上移动该CMP垫修整器经过该指示基板，以使该多个超研磨颗粒的该部分在该基板上产生一第一标记图案，其中该第一标记图案自该多个超研磨颗粒中识别多个工作超研磨颗粒。在另一方面中，该方法可包括在一第二方向上移动该CMP垫修整器经过该指示基板，以使该多个超研磨颗粒的该部分产生一第二标记图案，该第二方向大致上处于该第一方向的横向，其中该第二标记图案与该第一标记图案相互对照并提供该多个工作超研磨颗粒的定位信息。另外，在一方面中，该多个超研磨颗粒相对于该CMP垫修整器具有至少一个校正定位方向，且该第一方向并非该至少一个校正定位方向。

其亦可利用物理方式标记CMP垫修整器上的多个工作超研磨颗粒。因此，在一方面中，指示基板可包括指示标记物，其用于当CMP垫修整器移动经过指示基板时标记多个工作超研磨颗粒。可涵盖各种指示标记物，且能够标记过度侵蚀性超研磨颗粒的任何指示标记物应视为属于本发明范畴。非限制性实例包括颜料标记物、萤光标记物、化学标记物、放射性标记物，及其类似物。

在本发明的另一方面中，提供一种增加工作超研磨颗粒在CMP垫修整器中的比例的方法。该种方法可包括将一具有多个超研磨颗粒的CMP垫修整器定置于一指示基板上，以使该CMP垫修整器的该多个超研磨颗粒的至少一部分接触该指示基板，及在一第一方向上移动该CMP垫修整器经过该指示基板，以使该多个超研磨颗粒的该部分在该基板上产生一第一标记图案。该第一标记图案自该多个超研磨颗粒中识别多个过度侵蚀性超研磨颗粒。该方法亦可包括除去该多个过度侵蚀性超研磨颗粒的至少一部分，以增加工作超研磨颗粒在CMP垫修整器中之比例。

该方法可进一步包括识别在经过除去程序之后的工作超研磨颗粒。因此，在一方面中，可将CMP垫修整器定置于下一指示基板上，以使CMP垫修整器的多个超研磨颗粒的至少一部分接触该下一指示基板。接着可在第一方向上移动CMP垫修整器经过该下一指示基板，以使该多个超研磨颗粒的该部分在该基板上产生一后生标记图案，其中该后生标记图案自该多个超研磨颗粒中识别随后产生的多个工作超研磨颗粒。

本发明另外提供一种CMP垫修整器修整轮廓。该种修整轮廓可包括修整图案，其自CMP垫修整器的多个超研磨颗粒中识别多个工作超研磨颗粒。可涵盖各种格式的修整图案，且输送相关信息的任何格式可视为属于本发明范畴。非限制性实例可包括电子表示、指示基板上的标记图案、标记图案的图解表示、标记图案的数值表示、展示多个工作超研磨颗粒的位置的CMP垫修整器图，及其类似的形式。在一特定方面中，修整图案为指示基板上的标记图案，其包括由多个工作超研磨颗粒在第一方向上移动经过指示基板而产生的第一标记图案，且进一步包括由多个工作超研磨颗粒在第二方向上移动经过指示基板而产生的第二标记图案。第二方向可至少大致上处于第一方向的横向。