[发明专利]化学机械抛光设备和方法

说明书

本发明实施例涉及化学机械抛光设备和方法。一种CMP设备包含压板、在抛光操作期间保持半导体晶片的晶片载体、在所述抛光操作期间保持被配置成修复安置于所述压板上的抛光垫的修整机，以及被配置成在所述抛光操作期间检测振动的振动监视系统。所述振动监视系统包含被配置成产生多个第一振动信号的第一振动传感器。当所述多个振动信号之间的改变达到某一值时，触发针对所述抛光的终点。

技术领域

本发明实施例涉及化学机械抛光设备和方法。

背景技术

化学机械抛光(CMP)广泛地用于集成电路的制造。当在半导体晶片的表面上逐层构建集成电路时，使用CMP使一或多个最顶部层平面化以提供用于后续制造操作的水平面。通过以下操作来实行CMP：在晶片载体中放置半导体晶片，所述晶片载体抵着附接到压板的抛光垫按压待抛光的晶片表面。压板和晶片载体反向旋转，同时将含有研磨颗粒和反应性化学品两者的研磨浆料施加到抛光垫。浆料经由抛光垫的旋转而输送到晶片表面。与研磨浆料中的反应性化学品结合的抛光垫和晶片表面的相对移动允许CMP借助于物理和化学动作两者使晶片表面变平。

可在集成电路的制造期间的若干时间点处使用CMP。举例来说，可使用CMP使分离集成电路中的各个电路层的层间电介质层平面化。CMP还常常在集成电路中形成互连组件的导电线的过程中使用。通过以研磨方式抛光半导体晶片的表面，可移除层中的过多材料和表面粗糙度。

发明内容

根据本发明的一实施例，一种化学机械抛光CMP设备，所述CMP设备包括：压板；晶片载体，其在抛光操作期间保持半导体晶片；修整机头，其在所述抛光操作期间保持被配置成修复安置于所述压板上的抛光垫的盘片；以及振动监视系统，其被配置成在所述抛光操作期间检测振动，其中所述振动监视系统包括：第一振动传感器，其被配置成产生多个第一振动信号；以及信号分析仪，其被配置成根据所述多个第一振动信号构造工艺模式。

根据本发明的另一实施例，一种CMP方法，所述CMP方法包括：提供包括至少压板、晶片载体、修整机和振动监视系统的设备；在所述晶片载体中接收半导体晶片；抛光所述半导体晶片的表面，且通过所述振动监视系统检测所述压板、所述晶片载体和所述修整机的振动；在所述振动监视系统中产生关于所述晶片载体、所述修整机和所述压板的所述振动的多个振动信号；以及当所述多个振动信号之间的改变达到某一值时，触发针对所述抛光的终点。

根据本发明的又一实施例，一种CMP方法，所述CMP方法包括：提供包括至少压板、晶片载体、修整机和振动监视系统的设备；在所述晶片载体中接收半导体晶片；抛光所述半导体晶片的表面，且通过所述振动监视系统检测所述压板、所述晶片载体和所述修整机的振动；产生关于所述压板、所述晶片载体和所述修整机的所述振动的多个振动信号；从所述振动监视系统中的工艺模式数据库辨识标准工艺模式；根据所述多个振动信号构造实时工艺模式；以及将所述实时工艺模式与所述标准工艺模式进行比较。

附图说明

当结合附图阅读时从以下详细描述最好地理解本揭示的各方面。应注意，根据业界的标准作法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清晰起见，可能任意增大或减小了各种特征的尺寸。

图1是示出根据一些比较实施例的过度抛光问题的示意图。

图2是示出根据一些比较实施例的抛光不足问题的示意图。

图3是示出根据本揭示的一或多个实施例的各方面的CMP设备的示意图。

图4是示出根据本揭示的一或多个实施例的各方面的CMP设备的示意图。

图5是示出根据本揭示的一或多个实施例的各方面的CMP设备的示意图。

图6是表示根据本揭示的各方面的CMP方法的流程图。

图7A是示出CMP操作中的各个阶段的示意图。