[發明專利]晶片輪廓實時控制方法和系統

在審

• 申請號: 201410427863.7
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN105437076A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 胡平
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: B24B49/00
• 分類號: B24B49/00;B24B51/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 邢德杰

1.一種用于化學機械研磨的晶片輪廓實時控制方法，包括：

獲取化學機械研磨過程中的實時過程信息；

基于所獲取的信息進行分析計算得到與晶片輪廓相關的補償數據；

將計算得到的數據反饋到控制器；

由控制器根據反饋數據實時調整相關過程參數；以及

根據調整后的參數進行化學機械研磨，以實現晶片輪廓的實時控制。

2.一種用于化學機械研磨的晶片輪廓實時控制系統，包括：

感測器，其獲取化學機械研磨過程中的實時過程信息；

自動化系統，其與感測器通信耦合，用于基于感測器所獲取的信息進行分析計算得到與晶片輪廓相關的補償數據并將計算得到的數據反饋到控制器；

控制器，其根據來自自動化系統的反饋數據實時調整相關過程參數；以及

研磨裝置，其在控制器的控制下根據調整后的參數進行化學機械研磨，以實現晶片輪廓的實時控制。

3.一種用于化學機械研磨的晶片邊緣輪廓實時控制方法，包括：

通過感測器收集保持環使用時間信息；

基于所收集的信息自動計算補償的晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力；

將計算得到的數據反饋到控制器；

由控制器根據反饋數據實時調整晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力；以及

根據調整后的晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力進行化學機械研磨，以實現晶片邊緣輪廓的實時控制。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括控制保持環使用時間以使晶片邊緣輪廓隨保持環使用時間的變化最小化。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制器包括研磨頭壓力控制器。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，進一步包括將晶片劃分為多個區帶并獨立控制在各個區帶上施加的壓力。

7.一種用于化學機械研磨的晶片邊緣輪廓實時控制系統，包括：

感測器，其收集保持環使用時間信息；

自動化系統，其與感測器通信耦合，用于基于感測器所收集的信息自動計算補償的晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力并將計算得到的數據反饋到控制器；

控制器，其根據來自自動化系統的反饋數據實時調整晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力；以及

研磨裝置，其在控制器的控制下根據調整后的晶片邊緣區帶壓力和保持環壓力進行化學機械研磨，以實現晶片邊緣輪廓的實時控制。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述控制器包括研磨頭壓力控制器。

9.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，晶片被劃分為多個區帶，且在晶片的各個區帶上施加的壓力是被獨立控制的。

10.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述實時控制系統包括先進過程控制APC系統。

11.一種用于銅化學機械研磨的晶片厚度輪廓實時控制方法，包括：

將晶片劃分為多個區帶，分別在各個區帶上檢測表面反射率，以獲取實時的晶片表面反射率數據；

分析各個區帶之間的表面反射率差異以得到實時輪廓信息；

基于實時輪廓信息自動計算補償的區帶壓力分布；

將計算得到的數據反饋到控制器；

由控制器根據反饋數據實時調整區帶壓力分布；以及

根據調整后的區帶壓力分布進行化學機械研磨，以實現晶片厚度輪廓的實時控制。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，調整區帶壓力分布包括獨立調整各個區帶上的壓力。

13.根據權利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述多個區帶包括5個區帶。

14.一種用于銅化學機械研磨的晶片厚度輪廓實時控制系統，包括：

感測器，其在晶片的多個區帶上分別檢測表面反射率以獲取實時的晶片表面反射率數據；

自動化系統，其與感測器通信耦合，用于基于感測器所獲取的數據來分析各個區帶之間的表面反射率差異以得到實時輪廓信息，基于實時輪廓信息自動計算補償的區帶壓力分布，并將計算得到的數據反饋到控制器；

控制器，其根據來自自動化系統的反饋數據實時調整區帶壓力分布；以及

研磨裝置，其根據調整后的區帶壓力分布進行化學機械研磨，以實現晶片厚度輪廓的實時控制。