[發(fā)明專利]一種拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)和方法

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• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110026885A
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發(fā)明（設計）人: 顧靜然;林勝強
• 申請（專利權）人: 杭州眾硅電子科技有限公司
• 主分類號: B24B37/005
• 分類號: B24B37/005;B24B37/10;B24B49/12;B24B57/02;B24B53/017
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 張妍;劉琰

1.一種拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，帶溝槽的拋光墊設置在拋光臺的表面并隨拋光臺轉動；所述拋光臺上方設置有相對拋光臺移動或旋轉的拋光頭，所述拋光頭將其承載的晶圓壓在拋光墊表面的拋光區(qū)域進行平坦化處理，其特征在于，所述系統(tǒng)包含：

光源和光學探測器，其安裝在對應拋光區(qū)域的部件上；所述光源發(fā)射光束至拋光墊表面，光束經拋光墊表面反射至光學探測器；

控制器，在線接收來自所述光學探測器的信號，根據(jù)信號強弱計算溝槽深度，以此判斷拋光墊的剩余工作時間。

2.如權利要求1所述拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述光源和光學探測器是集成在一體的光電傳感器；

或者，所述光源和光學探測器是獨立分開的器件。

3.如權利要求1所述拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述對應拋光區(qū)域的部件包含固定所述拋光頭的拋光臂，所述光源和光學探測器安裝在所述拋光臂上。

4.如權利要求1所述拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述拋光臺上方設有向拋光墊表面供應拋光液用的噴嘴；所述對應拋光區(qū)域的部件，包含固定所述噴嘴的拋光液分配臂，所述光源和光學探測器安裝在所述拋光液分配臂上。

5.如權利要求1所述拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述拋光臺的上方設有修整拋光墊表面的修整頭；所述對應拋光區(qū)域的部件包含修整頭及安裝在固定所述修整頭的修整臂，所述光源和光學探測器安裝在所述修整頭或修整臂上。

6.一種拋光墊壽命在線檢測的方法，使用權利要求1-5中任意一項所述拋光墊壽命在線檢測的系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包含以下的過程：

在拋光墊隨拋光臺旋轉的過程中，光源發(fā)出的光束經拋光墊反射；

光學探測器實時接收從拋光墊表面反射的光強信號并傳輸至控制器；

控制器根據(jù)光強信號計算拋光墊表面的溝槽深度；

控制器根據(jù)拋光墊表面的溝槽深度計算拋光墊的剩余工作時間；

當拋光墊的剩余工作時間小于設定閾值時，控制器給出更換拋光墊的提醒信號。

7.一種基于拋光墊壽命檢測的CMP工藝參數(shù)在線調整方法，其特征在于，包含以下的過程：

確定拋光墊的剩余工作時間和CMP工藝參數(shù)之間的關系；

在線檢測拋光墊表面的溝槽深度信號；

通過拋光墊表面的溝槽深度信號計算拋光墊的剩余工作時間；

根據(jù)拋光墊的剩余工作時間，在線調整CMP工藝參數(shù)。

8.如權利要求7所述CMP工藝參數(shù)在線調整方法，其特征在于，根據(jù)拋光墊的工作時間劃分多個壽命區(qū)，為每個壽命區(qū)建立有不同的工藝配方；不同的工藝配方，對應于具有不同平坦化去除率的CMP工藝參數(shù)。

9.如權利要求7或8所述CMP工藝參數(shù)在線調整方法，其特征在于，所有拋光墊的剩余工作時間和CMP工藝參數(shù)的關系存儲于控制器；

CMP過程開始后，光源發(fā)出的光束經拋光墊反射至光學探測器；

所述控制器在線收集來自光學探測器的光學信號，通過第一數(shù)學關系轉化為拋光墊表面的溝槽深度信號；所述控制器把溝槽深度信號按照第二數(shù)學關系轉化為拋光墊的剩余工作時間；

所述控制器根據(jù)拋光墊的剩余工作時間，在線調整CMP工藝參數(shù)：當剩余工作時間小的時候，采用平坦化去除率大的CMP工藝參數(shù)；當剩余工作時間大的時候，使用平坦化去除率小的CMP工藝參數(shù)。

10.如權利要求9所述CMP工藝參數(shù)在線調整方法，其特征在于，所述CMP工藝參數(shù)，包含平坦化時間、拋光臺轉速、拋光頭轉速、拋光頭壓力、拋光液流量、拋光盤溫度。