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专利摘要

本发明公开了一种用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统及方法，该系统包括：数据获取模块，数据获取模块与抛光盘的电机驱动器相连，用于在化学机械抛光设备抛光晶圆的过程中，获取电机驱动器中的电机功率信号；终点判断模块，用于判断电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，并在判断出电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件时，控制化学机械抛光设备停止抛光晶圆。该实施例提出一种基于电机功率信号确定化学机械抛光工艺终点的控制系统及方法，准确判断化学机械抛光工艺终点，控制晶圆抛光过程，避免过抛光或者欠抛光情况的发生，保证了抛光工艺质量。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201710713502.2
申请日期:
2017-08-18
专利申请人:
清华大学 | 华海清科股份有限公司
分类号:
B24B37/013 ; H01L21/306
发明/设计人:
李弘恺，路新春，雒建斌，沈攀
权利要求: 1.一种用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块，所述数据获取模块与抛光盘的电机驱动器相连，用于在化学机械抛光设备抛光晶圆的过程中，获取所述电机驱动器中的电机功率信号；终点判断模块，用于判断所述电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，并在判断出所述电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件时，控制化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆；所述终点判断模块，包括：曲线生成子模块，用于生成与所述电机功率信号对应的功率曲线；运动窗口子模块，用于获取预先设置的运动窗口，其中，所述运动窗口包含两项基本参数，分别为窗口宽度和窗口高度，所述窗口宽度和窗口高度是根据所述化学机械抛光设备所抛光的晶圆及工艺条件预先确定的；状态处理子模块，用于根据所述功率曲线和所述运动窗口的相对位置关系确定所述功率曲线的状态，并判断所述功率曲线的状态变化与预定的所述晶圆的功率曲线的状态变化是否匹配，如果判断出所述功率曲线的状态变化与预定的所述晶圆的功率曲线的状态变化匹配，则向所述化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使所述化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据获取模块，包括：数据处理子模块，用于对所述电机功率信号进行降噪处理。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据处理子模块，具体用于：根据预设宽度的平滑窗口对所述电机功率信号进行平滑处理；所述曲线生成子模块，还用于生成平滑处理后的电机功率信号的功率曲线。4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据处理子模块，还用于：缓存所述电机功率信号，并在缓存区域中的电机功率信号超过预设容量阈值时，将所述缓存区域中头部的电机功率信号删除，并将需要保存的新电机功率信号保存至所述缓存区域的尾部。5.如权利要求1-4任一项所述的系统，其特征在于，所述数据获取模块通过RS-232数据线与抛光盘的电机驱动器相连。6.一种使用如权利要求1-5任一项所述的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统所进行的在线终点检测控制方法，其特征在于，所述方法包括：在化学机械抛光设备抛光晶圆的过程中，获取所述电机驱动器中的电机功率信号；判断所述电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，并在判断出所述电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件时，控制所述化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆；所述判断所述电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，并在判断出所述电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件时，控制所述化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆，包括：生成与所述电机功率信号对应的功率曲线；根据所述功率曲线和预先设置的运动窗口确定所述功率曲线和运动窗口的相对位置关系，其中，所述运动窗口包含两项基本参数，分别为窗口宽度和窗口高度，所述窗口宽度和窗口高度是根据所述化学机械抛光设备所抛光的晶圆及工艺条件预先确定的；根据所述功率曲线和运动窗口的相对位置关系确定所述功率曲线的状态；判断所述功率曲线的状态变化与预定的所述晶圆的功率曲线的状态变化是否匹配；如果判断出所述功率曲线的状态变化与预定的所述晶圆的功率曲线的状态变化匹配，则向所述化学机械抛光设备发送停止抛光工艺指令，以使所述化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述电机功率信号进行降噪处理。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述电机功率信号数据进行降噪处理，包括：根据预设宽度的平滑窗口对所述电机功率信号进行平滑处理；所述生成与所述电机功率信号对应的功率曲线，包括：生成平滑处理后的电机功率信号的功率曲线。