[发明专利]CMP设备的终点确定方法、终点确定系统和CMP系统

说明书

本发明公开了一种CMP终点的确定方法、确定系统和CMP系统，该确定方法包括：获取驱动所述抛光盘的电机负载率随时间变化的数据、所述摆臂的摆动角度随时间变化的数据和所述抛光头相对于所述抛光盘中心的摆动距离随时间变化的数据；进而根据以上数据得到归一化摩擦力矩随时间变化的数据；根据归一化摩擦力矩随时间变化的数据得到所述归一化摩擦力矩随时间变化的曲线；根据曲线确定抛光终点。本发明具有如下优点：不需要复杂的滤波计算，计算量小，能够更加实时准确确定抛光终点，进而提升抛光后的成品质量。

技术领域

本发明涉及平坦化处理技术领域，具体涉及一种CMP设备的终点确定方法、终点确定系统和CMP系统。

背景技术

化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CMP)技术是当前最有效的全局平坦化方法，并已成为集成电路制造过程中的核心技术之一。对于CMP工艺，需要严格控制材料的去除量，避免晶圆“过抛”或者“欠抛”等情况的发生。

为了避免对晶圆“过抛”或者“欠抛”，需要对CMP工艺进行终点检测。相关技术中的终点检测方法是基于抛光盘驱动功率或电流的变化，对信号进行滤波处理，获取化学机械抛光的停止点。该方法往往具有较长延迟，并且滤波会影响信号真实性，一定程度上影响了终点检测的精度，即而影响化学机械抛光的质量。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种CMP设备的终点确定方法，能够准确确定抛光终点。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种CMP设备的终点确定方法，所述CMP设备包括抛光盘、修整装置和设置在所述抛光盘上的抛光头，所述修整装置包括修整头、支点和摆臂，所述修整头通过所述摆臂与所述支点相连，所述CMP终点的终点检测方法包括以下步骤：获取驱动所述抛光盘运动的电机的负载率随时间变化的数据、所述摆臂的摆动角度随时间变化的数据和所述抛光头相对于所述抛光盘中心的摆动距离随时间变化的数据；根据所述驱动所述抛光盘运动的电机的负载率随时间变化的数据、所述摆臂的摆动角度随时间变化的数据和所述抛光头相对于所述抛光盘中心的摆动距离随时间变化的数据得到归一化摩擦力矩随时间变化的数据，所述归一化的摩擦力矩为去除所述抛光头摆动影响后所述抛光头与所述抛光盘之间的摩擦力矩；根据所述归一化摩擦力矩随时间变化的数据得到所述归一化摩擦力矩随时间变化的曲线；根据所述归一化摩擦力矩随时间变化的曲线确定抛光终点。

由于抛光头是往复摆动的，抛光盘受到来自抛光头的摩擦力矩也是周期性变化的，因而抛光盘所受的摩擦力矩并不能代表抛光头与抛光盘之间的摩擦力或摩擦系数。而归一化摩擦力矩将抛光头摆动因素消除，从而归一化摩擦力矩能够反映抛光头与抛光盘之间摩擦力/摩擦系数的大小。

根据本发明实施例的CMP设备的终点确定方法，不需要复杂的滤波计算，计算量小，能够更加实时准确确定抛光终点，进而提升抛光后的成品质量。

另外，根据本发明上述实施例的CMP设备的终点确定方法，还可以具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，所述根据驱动所述抛光盘运动的电机的负载率随时间变化的数据、所述摆臂的摆动角度随时间变化的数据和所述抛光头相对于所述抛光盘中心的摆动距离随时间变化的数据得到归一化摩擦力矩随时间变化的数据的步骤包括：提供归一化摩擦力矩随时间变化的函数；根据所述根据驱动所述抛光盘运动的电机的负载率随时间变化的数据、所述摆臂的摆动角度随时间变化的数据、所述抛光头相对于所述抛光盘中心的摆动距离随时间变化的数据和所述归一化摩擦力矩随时间变化的函数得到归一化摩擦力矩随时间变化的数据。

在一些实施例中，所述归一化摩擦力矩随时间变化的函数为：