发明名称 化学机械研磨的可适性终点侦测法
摘要 携带一基底的表面与一研磨垫接触之一种装置及其方法。藉由光学终点侦测系统导引光束撞击基底的表面。监测从光学终点侦测系统之一讯号,且若在第一时间窗口中未侦测到第一终点基准,在预定研磨时间停止研磨。若在第一时间窗口侦测到第一终点基准,监测用于第二终点基准之讯号,若侦测到第二终点基准时停止研磨。
申请公布号 TW458855 申请公布日期 2001.10.11
申请号 TW089123522 申请日期 2000.11.07
申请人 应用材料股份有限公司 发明人 曼伍却尔拜蓝;柏格斯劳史威克
分类号 B24B7/24;B24B37/04;H01L21/304 主分类号 B24B7/24
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种用于化学机械研磨操作之电脑实行终点侦 测法,至少包含下列步骤: 储存一第一终点基准,用于该第一终点基准之一第 一时间窗口以及一第二终点基准; 从一研磨侦测系统接收一讯号; 监测用于该第一终点基准之该讯号; 若在该第一时间窗口未侦测到该第一终点基准,在 一预设的研磨时间停止研磨;以及 若在该第一时间窗口侦测到该第一终点基准,监测 用于该第二终点基准之该讯号,并且若侦测到该第 二终点基准则停止研磨。2.如申请专利范围第1项 所述之方法,更包括储存用于该第二终点基准之一 第二时间窗口。3.如申请专利范围第2项所述之方 法,其中若再该第二时间窗口之前侦测到该第二研 磨基准,在一预定研磨时间停止研磨。4.如申请专 利范围第2项所述之方法,其中若该第二终点基准 未被侦测,在该第二时间窗口的终点停止研磨。5. 如申请专利范围第2项所述之方法,更包括储存一 第三终点基准,以及用于该第三终点基准之一第三 时间窗,该第三时间窗口位在该第一时间窗口之前 。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中若在该 第三时间窗口未侦测到该第三终点基准,在一预定 研磨时间停止研磨。7.如申请专利范围第2项所述 之方法,在侦测到该第二终点基准时更包括储存一 侦测时间。8.如申请专利范围第7项所述之方法,若 在该第二时间窗口中侦测到该第二终点基准,更包 括修改该预定研磨时间。9.如申请专利范围第1项 所述之方法,在侦测到该第一终点基准时更包括储 存一侦测时间。10.如申请专利范围第9项所述之方 法,若在该第一时间窗口侦测到该第一终点基准, 更包括修改该第一时间窗口。11.如申请专利范围 第1项所述之方法,其中终点侦测系统光学性监测 一基底。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其 中该研磨操作研磨在该基底上之一金属层。13.如 申请专利范围第11项所述之方法,其中该研磨操作 研磨在该基底上之一届电层。14.如申请专利范围 第1项所述之方法,其中对于复数个连续的基底,在 该第一时间窗口侦测到该第一终点基准且在该第 二时间窗口侦测到该第二终点基准之后,执行该终 点侦测方法。15.一种用于化学机械研磨操作之电 脑实行终点侦测法,至少包含下列步骤: a)储存一系列的N个终点基准,每个终点基准对应一 个时间窗口,N等于或大于2; b)从一研磨终点侦测系统接收一讯号; c)监测用于该系列之终点基准之该讯号; d)在该对应的时间窗口中决定是否侦测到一终点 基准; e)若在该对应的时间窗口中侦测到该终点基准,监 测序列中用于下一终点基准之该讯号;以及f)反覆 步骤(d)与(e),直到 i)在对应的时间窗口中未侦测到该终点基准之一, 并且在一预定研磨时间停止研磨,或 ii)在该对应的时间窗口中侦测到最后的终点基准, 根据该最后终点基准的侦测停止研磨。16.一种化 学机械研磨的方法,至少包含下列步骤: 携带一基底与一研磨表面接触; 在该基底与该研磨表面之间造成相对移动; 储存一第一终点基准,用于该第一终点基准之一第 一时间窗口,以及一第二终点基准; 从一光学监测系统接收一讯号,该光学监测系统导 引一光束撞击被研磨之该基底之一表面; 监测用于该第一终点基准之该讯号; 若在该第一时间窗口未侦测到该第一终点基准,在 一预定研磨时间停止研磨;以及 若在该第一时间窗口未侦测到该第一终点基准,监 测用于该第二终点基准之该讯号且当侦测到该第 二终点基准时停止研磨。17.一种化学机械研磨方 法,至少包含下列步骤: 携带一基底与一研磨表面接触; 在该基底与该研磨表面之间造成相对移动; 储存复数个终点基准,复数个时间窗口,每个终点 基准对应于该些时间窗口之一,以及一预定研磨时 间; 监测来自用于该终点基准之一终点侦测系统之一 讯号; 储存侦测到该终点基准的次数; 在该预定研磨时间之一或侦测到最后一个终点基 准之后停止研磨;以及 根据至少侦测到的终点基准次数的其中之一,调整 至少该预定研磨时间与该时间窗口之一。18.如申 请专利范围第17项所述之方法,其中若在每个相对 的时间窗口侦测到该终点基准则进行该调整步骤 。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该调 整步骤包括设定该预定研磨时间等于该最后一个 终点基准侦测到的时间。20.如申请专利范围第18 项所述之方法,其中该调整步骤包括设定该预定研 磨时间等于复数个基底中该最后一个终点基准侦 测到的时间的平均値。21.如申请专利范围第18项 所述之方法,其中该调整步骤包括根据相对于时间 窗口之一终点基准之一侦测时间设定一时间窗口 。22.如申请专利范围第21项所述之方法,其中该设 定步骤包括从该侦测时间与一边界値计算一起始 时间与终点时间。23.如申请专利范围第22项所述 之方法,其中该该边界値为一预设的百分比。24.如 申请专利范围第22项所述之方法,其中该边界値由 两个终点基准之侦测时间之一差値决定。25.如申 请专利范围第17项所述之方法,其中对于复数个连 续基底,调整步骤在相对时间窗口中所侦测到的每 一个终点基准之后执行。26.一种化学机械研磨系 统,至少包含: a)一研磨表面; b)一负载头,握住一基底与该研磨表面接触; c)一马达,耦接到该研磨表面与负载头之一,产生该 研磨表面与基底之间的相对移动; d)一终点监测系统;以及 e)一控制器,架构有 i)储一第一终点基准,用于该第一终点基准之一第 一时间窗口以及一第二终点基准; ii)从该监测系统接收一讯号; iii)监测用于该第一终点基准之该讯号; iv)若在该第一时间窗口中未侦测到该第一终点基 准,在一预定研磨时间停止研磨;以及 v)若在该第一时间窗口中侦测到该第一终点基准, 监侧用于该第二终点基准之该讯号并且当侦测到 该第二终点基准时停止研磨。27.如申请专利范围 第26项所述之装置,其中该终点监测系统在研磨期 间导引一光束撞击该基底之一表面。28.如申请专 利范围第26项所述之装置,其中架构该控制器储存 用于该第二终点基准之一第二时间窗口。29.如申 请专利范围第28项所述之方法,其中若在该第二时 间窗口之前侦测到该第二终点基准,架构该控制器 在一预定研磨时间停止研磨。30.如申请专利范围 第28项所述之方法,其中若未侦测到该第二终点基 准,架构该控制器在该第二时间窗口之终点停止研 磨。31.一种用于化学机械研磨操作之电脑实行终 点侦测法,至少包含: 储存一第一基准,用于该第一基准之一第一时间窗 口以及一第二基准; 从一研磨侦测系统接收一讯号; 监测用于该第一基准之该讯号; 若在该第一时间窗口未侦测到该第一基准,在一预 定研磨时间改变该化学机械研磨操作之一研磨参 数;以及 若在该第一时间窗口侦测到该第一基准,监测用于 该第二基准之该讯号,并且若侦测到该第二基准则 改变该研磨参数。32.一用于化学机械研磨操作之 电脑实行终点侦测法,至少包含下列步骤: 储存一终点基准与用于该终点基准之一时间窗口; 从一研磨终点侦测系统接收一讯号; 监测用于该终点基准之该讯号; 若在该时间窗口之前侦测到该终点基准,在一预定 研磨时间停止研磨;以及 若在该时间窗口中侦测到该终点基准,当侦测到该 终点基准时停止研磨。33.如申请专利范围第32项 所述之终点侦测方法,若在该时间窗口终点之前未 侦测到该终点基准,更包括在该时间窗口终点停止 研磨。图式简单说明: 第一图为化学机械研磨装置的爆炸透视图。 第二图为化学机械研磨装置具有光学反射量测器 之侧视图。 第三图为处理中晶圆的侧视剖面示意图,简单绘示 雷射光束撞击且从基底反射。 第四图绘示负载投下雷射的路径。 第五图为任意强度单位下从光学监视系统量测强 度之示意图。 第六图为基底之反射强度轨迹与时间的关系图。 第七图绘示由终点侦测系统执行之起始制程的流 程图。 第八图为一种藉由终点侦测系统执行之可适性终 点侦测法的流程图。 第九图为另一种藉由终点侦测系统执行之可适性 终点侦测法的流程图。
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