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专利摘要

本发明适用于化学机械抛光技术领域，提供了一种终点检测方法、系统及化学机械抛光装置，其中方法包括在晶圆抛光期间：获取抛光盘的运行参数；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；根据所述摩擦因子确定抛光终点。本发明提高了在化学机械抛光过程中进行终点检测的准确率，有效地保证了抛光质量。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201910335847.8
申请日期:
2019-04-24
专利申请人:
["清华大学","华海清科股份有限公司"]
分类号:
B24B37/013 ; B24B37/04 ; H01L21/67
发明/设计人:
赵德文，路新春
权利要求: 1.一种终点检测方法，其特征在于，在晶圆抛光期间：获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；根据所述摩擦因子确定抛光终点。2.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述得到归一化的摩擦因子包括：消除所述运行参数的波动影响并滤除噪声，得到所述归一化的摩擦因子。3.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述负载参数包括用于驱动所述抛光盘旋转的第一电机的负载率、负载功率、扭矩和/或电机电流。4.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述消除波动影响包括：获取所述抛光盘的负载参数以及承载头的运动参数和/或修整器的运动参数；从所述负载参数中消除所述承载头的运动参数和/或所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响。5.如权利要求4所述的终点检测方法，其特征在于，所述承载头的运动参数包括所述承载头的位置相关量。6.如权利要求4所述的终点检测方法，其特征在于，所述修整器的运动参数包括修整器摆臂摆动时的摆动角度和/或修整头的旋转速度。7.如权利要求1至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：其中，为所述归一化的摩擦因子，为所述抛光盘的负载参数的运算函数，为所述承载头的运动参数对所述负载参数的影响，为所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响。8.如权利要求1至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：其中，为所述归一化的摩擦因子，为所述抛光盘的负载参数的运算函数，为所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响，为所述抛光盘运行时的阻力常量对所述负载参数的影响，为所述承载头的运动参数对所述负载参数的影响系数。9.如权利要求3至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：其中，为所述归一化的摩擦因子，、和均为常量系数，为所述抛光盘运行时的阻力常量对所述负载参数的影响，为所述负载参数，L为修整器摆臂的长度，为修整器基座中心与抛光盘中心的连线相对于设定坐标轴的角度，为修整器摆臂相对于设定坐标轴的角度，为承载头中心相对于抛光盘中心的移动距离，为承载头往复运动的范围中心点相对于抛光盘中心的距离。10.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，通过检测所述归一化的摩擦因子的变化，确定抛光终点。11.如权利要求10所述的终点检测方法，其特征在于，当检测到所述归一化的摩擦因子的时间函数曲线到达拐点时，判定为抛光终点。12.一种终点检测系统，其特征在于，包括：数据采集模块，用于获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；数据处理模块，用于根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；终点检测模块，用于根据所述摩擦因子确定抛光终点。13.一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：抛光盘，其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫；承载头，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫上；修整器，用于对抛光垫表面形貌进行修整和活化；控制设备，用于获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；根据所述摩擦因子确定抛光终点。14.一种控制设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。