[发明专利]使用亮度直方图的残留物检测

说明书

确定基板是否被适当抛光的方法包含：获得基板的图像；获得图像的亮度平面的强度值；从亮度平面的强度值产生强度直方图；以及分析强度直方图，以确定强度直方图是否满足一个或更多个标准。

技术领域

本公开关于光学计量，例如，用于检测基板上的残留物。

背景技术

通常通过在硅晶片上依序沉积导电、半导电或绝缘层在基板上形成集成电路。一个制造步骤涉及在非平面表面上方沉积填料层(filler layer)并且使该填料层平坦化。对于某些应用，将填料层平坦化，直到暴露出图案化层的顶表面为止。例如，可将导电填料层沉积在图案化的绝缘层上以填充绝缘层中的沟槽或孔。在平坦化之后，保留在绝缘层的突起图案之间的金属层的部分形成通孔(via)、插塞(plug)和线(line)，通孔、插塞和线在基板上的薄膜电路之间提供导电路径。对于其他应用，如氧化物抛光，将填料层平坦化，直到在非平面表面上方留下预定厚度为止。另外，光刻法(photolithography)通常需要将基板表面平坦化。

化学机械抛光(chemical mechanical polishing；CMP)为一种已接受的平坦化的方法。该平坦化方法通常需要将基板安装于载体或抛光头上。基板的暴露表面通常抵靠旋转抛光垫放置。承载头在基板上提供可控制的负载，以将基板推向抵靠抛光垫。通常将研磨抛光浆料供应至抛光垫的表面。

浆料分布、抛光垫状态、抛光垫与基板之间的相对速率以及基板上的负载的变化可能导致材料移除率的变化。这些变化以及基板层的初始厚度的变化导致达到抛光终点所需的时间变化。因此，仅根据抛光时间来确定抛光终点可能导致基板的过度抛光或抛光不足。例如，抛光不足的基板可能具有一层残留物，即，填料层的部分保留在晶片上。

各种光学计量系统(例如，光谱或椭圆偏振)可用于检测基板上的残留物，例如，在在线(in-line)或独立的计量站。另外，各种原位监控技术(如单色光学或涡流监控)可用于检测抛光终点。

发明内容

在一个方面中，一种确定基板是否被适当抛光的方法包含：获得基板的图像；获得图像的亮度平面的强度值；从亮度平面的强度值产生强度直方图；以及分析强度直方图，以确定强度直方图是否满足一个或更多个标准。

在另一个方面中，一种有形地实施在非瞬时计算机可读取介质中的计算机程序产品包含用于使一个或更多个处理器执行以下项的指令：接收基板的图像；获得图像的亮度平面的强度值；从亮度平面的强度值产生强度直方图；以及分析强度直方图，以确定强度直方图是否满足一个或更多个标准。

在另一个方面中，一种用于获得代表基板上的层的厚度的测量值的系统包含：支撑件，用于支撑用于集成电路制造的基板；光学组件，用于捕获基板的至少一部分的图像；以及控制器。控制器被配置为从光学组件接收图像，获得图像的亮度平面的强度值，从亮度平面的强度值产生强度直方图，以及分析强度直方图以确定强度直方图是否满足一个或更多个标准。

在另一个方面中，一种确定基板是否被适当抛光的方法包含：获得具有基板的至少一个亮度信道的图像；从图像的亮度平面的强度值产生强度直方图；以及分析强度直方图以确定强度直方图是否满足一个或更多个标准。

任何方面的实施方式可包含以下特征中的一个或更多者。

获得图像可包含获得具有三个色彩平面的原始图像，并且获得亮度平面的强度值可包含基于色彩平面中的值计算亮度平面的强度值。计算亮度平面可包含将原始图像从RGB色彩空间转换成色相饱和度亮度色彩空间(hue-saturation-luminosity colorspace)。获得图像可包含获得具有亮度平面的原始图像。