[发明专利]用于化学机械研磨的系统、控制方法以及仪器

说明书

本发明实施例提供一种用于化学机械研磨的系统、控制方法以及仪器。化学机械抛光仪器包括抛光垫、第一传感器、抛光头以及调节器。所述抛光垫包括位于其上的多个凹槽。第一传感器用于测量所述抛光垫的垫轮廓，其中所述抛光垫的所述垫轮廓包括所述多个凹槽的深度。抛光头位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓抛光推向所述抛光垫的芯片。调节器位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓修复所述抛光垫。根据至少一个抛光条件操作所述抛光头以及所述调节器，且根据所述抛光垫的所述垫轮廓调整所述至少一个抛光条件。

技术领域

本发明实施例涉及一种用于化学机械研磨的系统、控制方法以及仪器。

背景技术

在半导体制造工艺中，可以对衬底(例如半导体芯片)进行一次或多次抛光或平面化以除去芯片的顶面上的一部分。典型的抛光工艺是一种化学机械抛光(CMP)，其通过将芯片放在抛光垫上以及以芯片面朝下的方式被抛光垫按压以进行抛光。在抛光工艺期间，抛光垫的特性可能会发生变化(如抛光垫可能被磨损)，从而降低了抛光率和被抛光的芯片的质量。因此，通过调节器进行垫调节以修复(recondition)抛光垫的表面。

然而，现有方法无法有效地监控抛光条件或抛光垫轮廓以及对CMP仪器进行适当的调整。

发明内容

根据本发明的实施例，一种化学机械抛光仪器包括抛光垫、第一传感器、抛光头以及调节器。所述抛光垫包括位于其上的多个凹槽。第一传感器用于测量所述抛光垫的垫轮廓，其中所述抛光垫的所述垫轮廓包括所述多个凹槽的深度。抛光头位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓抛光推向所述抛光垫的芯片。调节器位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓修复所述抛光垫。根据至少一个抛光条件操作所述抛光头以及所述调节器，且根据所述抛光垫的所述垫轮廓调整所述至少一个抛光条件。

根据本发明的实施例，一种化学机械抛光仪器的控制方法包括以下步骤，所述化学机械抛光仪器具有抛光垫、第一传感器、抛光头以及调节器。由所述第一传感器测量所述抛光垫的垫轮廓，其中所述抛光垫的所述垫轮廓包括所述抛光垫的多个凹槽的深度。根据所述垫轮廓调整至少一个抛光条件。根据所述至少一个抛光条件，通过所述抛光头抛光推向所述抛光垫的芯片。根据所述至少一个抛光条件，通过所述调节器修复所述抛光垫。

根据本发明的实施例，一种化学机械抛光系统包括化学机械抛光仪器、存储器以及控制器。化学机械抛光仪器包括抛光垫、第一传感器、抛光头以及调节器。所述抛光垫包括位于其上的多个凹槽。第一传感器用于测量所述抛光垫的垫轮廓，其中所述抛光垫的所述垫轮廓包括所述多个凹槽的深度。抛光头位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓抛光推向所述抛光垫的芯片。调节器位于所述抛光垫的上方，且用于根据所述垫轮廓修复所述抛光垫。根据至少一个抛光条件操作所述抛光头以及所述调节器，且根据所述抛光垫的所述垫轮廓调整所述至少一个抛光条件。存储器用于存储程序指令。控制器，耦合到所述存储器以及所述化学机械抛光仪器，并用于执行存储在所述存储器中的所述程序指令以：根据所述抛光垫的所述垫轮廓调整至少一个抛光条件；以及根据所述至少一个抛光条件控制所述抛光头以及所述调节器。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本发明的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1示出根据本公开的实施例的化学机械抛光(CMP)仪器的示意图；

图2示出根据本公开的另一实施例的CMP仪器的示意图；

图3示出根据本公开的实施例的包括CMP仪器的系统；

图4A至图4C示出根据本公开的实施例的抛光垫的不同凹槽图案的俯视图；

图5示出根据本公开的实施例的抛光垫的不同区域；

图6A至图6B示出根据本公开的实施例的抛光垫的剖视图；以及