CN107363712B - 用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
本发明涉及化学机械抛光技术领域，尤其涉及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。
背景技术
化学机械抛光技术(Chemical Mechanical Polishing，简称CMP)是目前集成电路制造中最有效的晶圆全局平坦化方法，它利用化学与机械的协同作用，实现晶圆表层的超精密抛光。
在CMP工艺过程中，如果没有有效的终点检测技术，过抛(晶圆表层材料去除过多)或欠抛(材料去除不足)等情况会很容易发生，进而严重影响质量和生产效率。因此，如何在线判断CMP工艺是否到达期望终点是CMP工艺亟需解决的难点，对于有效解决过抛或者欠抛问题具有重要的意义。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，该系统可准确判断化学机械抛光工艺的终点，有效控制抛光工艺过程，避免过抛或者欠抛等情况的发生，保证了抛光工艺效果。
本发明的第二个目的在于提出一种用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法。
为了实现上述目的，本发明第一方面提出的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，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，控制所述化学机械抛光设备停止抛光所述晶圆。
本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，在抛光晶圆的过程中，通过数据获取模块获取电机驱动器中的电机功率信号，并通过终点判断模块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。由此，提出了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，准确判断化学机械抛光工艺的终点，控制抛光工艺过程，避免了过抛或者欠抛等情况的发生，保证了工艺效果。
为了实现上述目的，本发明第二方面提出的使用第一方面实施例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，所述方法包括：在所述化学机械抛光设备抛光晶圆时，获取所述电机驱动器中的电机功率信号数据；判断所述电机功率信号的变化是否满足化学机械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。
本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法，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，并判断电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，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。由此，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等情况的发生，保证了抛光工艺质量。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图；
图2是根据本发明另一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图；
图4是根据本发明另一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图；
图5是根据本发明一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法的流程图；
图6是步骤S52的细化流程图；
图7是根据本发明另一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在CMP工艺过程中，晶圆被抛光头压在抛光垫上，并随抛光头沿抛光盘径向往复运动，同时，抛光盘与抛光头同步旋转运动。由于在CMP工艺过程中，在晶圆抛光表面的材料发生变化时，抛光垫与晶圆被抛光表面之间的摩擦力会产生明显变化。因此，在抛光下压力一定，抛光头/盘转速不变的条件下，抛光盘的电机驱动器的输出功率将会发生相应的变化。基于此，该实施例提出了一种利用抛光盘电机驱动器的功率信号进行在线检测CMP工艺终点的系统以及方法。
下面参考附图描述本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统及方法。
图1是根据本发明一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图。其中，需说明的是，该实施例的系统对旋转型的化学机械抛光设备进行控制。
如图1所示，该用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统包括数据获取模块110和终点判断模块120，其中：
其中，数据获取模块110与抛光盘的电机驱动器相连。
在本发明的一个实施例中，数据获取模块110可通过RS-232数据线与抛光盘的电机驱动器相连。
数据获取模块110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。
也就是说，在化学机械抛光设备处于抛光阶段时，数据获取模块110获取电机驱动器中的电机功率信号。
作为一种示例性的实施方式，在化学机械抛光设备处于抛光阶段时，数据获取模块110可向电机驱动器发送获取电机功率信号的请求指令。对应地，电机驱动器接收数据获取模块110发送的请求指令，并根据该请求指令向数据获取模块110返回对应的响应消息。对应地，数据获取模块110根据预先确定的解析规则对响应消息进行解析，以解析出响应消息中的电机功率值。
在本发明的一个实施例中，数据获取模块110可实时或者定时从电机驱动器中获取并存储存电机功率信号。
作为一种示例性的实施方式，数据获取模块110可按照预设采样周期从电机驱动器中获取并存储存电机功率信号。
作为一种示例，假设系统已设定了保存电机功率信号的保存路径，数据获取模块110可按照预设采样周期从电机驱动器中获取电机功率信号，并根据保存路径将电机功率信号保存至指定路径下的文件夹中。
其中，预设采样周期可以是系统默认设置的，还可以是用户根据需求设置的，该实施例对此不作限定。
其中，需要说明的是，不同晶圆和工艺条件会造成功率信号的变化不同，也就是说，不同晶圆和工艺条件所对应的工艺终点的判断准则是不完全相同的。
终点判断模块120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。
作为一种示例性的实施方式，终点判断模块120可判断电机功率信号的变化与设定的电机功率信号的变化特征是否匹配，如果电机功率信号的变化与设定的电机功率信号的变化特征匹配，则确定电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件，并向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
在本发明的一个实施例中，在图1所示的基础上，如图2所示，终点判断模块120可以包括：
曲线生成子模块121用于生成与电机功率信号对应的功率曲线。
运动窗口子模块122用于获取预先设置的运动窗口。
具体地，运动窗口子模块122根据预先保存的晶圆及工艺条件与运动窗口的对应关系获取当前所需的运动窗口。
其中，需要说明的是，运动窗口随着功率曲线同步运动。
作为一种示例性的实施方式，运动窗口子模块122可在功率曲线上生成运动窗口，其中，运动窗口是随功率曲线在界面上同步运动的。根据运动窗口与曲线穿过窗口的不同状态，系统判断曲线自身状态的变化，进而捕捉相应的终点判断特征。
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以及工艺条件预先确定的。
其中，需要理解的是，不同晶圆所及工艺条件使用的运动窗口是不同的。也就是说，系统可保存多组运动窗口参数，根据实际工艺情况，可灵活选择所需的运动窗口。。
其中，运动窗口用于实时判断电机功率信号对应的功率曲线的状态。
状态处理子模块123用于根据功率曲线和运动窗口的相对位置关系确定功率曲线的状态，并判断功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化是否匹配，如果判断出功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化匹配，则向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
作为一种示例性的实施方式，可通过下述方式确定功率曲线与运动窗口的位置关系：获取功率曲线中横坐标为运动窗口左边的横坐标所对应的功率值P，然后，获取运动窗口的上边的纵坐标值L1以及下边的纵坐标值L2，比较功率值P、纵坐标值L1和纵坐标值L2的大小关系，并根据比较结果确定功率曲线与运动窗口的位置关系。
如果L2<P<L1，则确定功率曲线与运动窗口的位置关系为功率曲线从运动窗口的左边穿入右边穿出。
如果P≥L1，则确定功率曲线与运动窗口的位置关系为功率曲线从运动窗口的上边穿入右边穿出。
如果P≤L2，则确定功率曲线与运动窗口的位置关系为功率曲线从运动窗口的下边穿入右边穿出。
其中，功率曲线是实时动态的，为了确保运动窗口可以捕捉到功率曲线的各种状态，运动窗口随着时间与功率曲线同步运动，并且，运动窗口与功率曲线当前点的相对位置是保持不变的。
其中，功率曲线与运动窗口的位置关系与功率曲线的状态之间的关系如下：
假设运动窗口由四条边组成，分为为左边、右边、上边和下边。
在功率曲线从运动窗口的左边穿入右边穿出(左进右出)时，可确定功率曲线的状态为平稳状态；
在功率曲线从运动窗口的下边穿入右边穿出(下进右出)时，可确定功率曲线的状态为上升状态；
在功率曲线从运动窗口的上边穿入右边穿出(上进右出)时，可确定功率曲线的状态为下降状态。
其中，功率曲线的状态与晶圆表层材料是否发生变化存在一定关系。
其中，功率曲线的状态为上升状态或者下降状态表示晶圆表层的当前材料开始变化。
其中，功率曲线的状态为平稳状态表示晶圆表层的当前材料未变化。
例如，假设预预定的功率曲线的状态变化为：由平稳状态变为下降状态(或者上升状态)，再变为平稳状态，表示已完成晶圆表层的当前材料抛光。在状态处理子模块123确定功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化匹配时，即确定出化学机械抛光工艺的终点，此时，向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆，由此，准确控制了化学机械抛光设备完成晶圆的抛光，避免了过抛或者欠抛等情况的发生，提高了抛光工艺效果。
本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，在化学机械抛光设备抛光晶圆的过程中，通过数据获取模块获取电机驱动器中的电机功率信号，并通过终点判断模块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。由此，提出了一种基于电机功率信号确定化学机械抛光工艺的终点的控制系统，准确判断化学机械抛光工艺的终点，有效控制抛光工艺过程，避免了过抛或者欠抛等情况的发生，保证了抛光工艺效果。
图3是根据本发明又一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统的结构示意图。
如图3所示，该用于化学机械抛光装置的在线终点检测控制系统包括数据获取模块110和终点判断模块120，数据获取模块110可以包括数据处理子模块111，其中：
需要说明的是，前述对数据获取模块110的解释说明也适用于该实施例中，此处不再赘述。
数据处理子模块111用于对电机功率信号进行降噪处理。
在本发明的一个实施例中，数据处理子模块111具体用于：根据预设宽度的平滑窗口对电机功率信号进行平滑处理。
例如，预设宽度为100，电机功率信号的个数为1000，此时，平滑窗口以第1-100的电机功率信号值，计算出第一个平均值作为平滑后的第一个信号值，然后，控制平滑窗口进行平移，以第2-101的电机功率信号计算第二个平均值，以此类推，以实现平滑窗口对后续电机功率信号的平滑。
作为一种示例性的实施方式，数据处理子模块111还用于缓存电机功率信号，并在确定缓存区域中的电机功率信号超过预设容量阈值时，将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缓存区域的尾部。
其中，预设容量阈值是缓存区域缓存数据个数的上限值。
举例而言，预设容量阈值为1000，在缓存区域中已缓存1000个电机功率信号时，如果需要在缓存区域需要再次缓存电机功率信号，则将缓存区域中第一个位置的缓存数据删除，并将其他位置上的缓存数据前移一位，并将需要缓存的新电机功率信号保存至缓存区域中的最后一个位置上。
终点判断模块120用于判断降噪处理后的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。
作为一种示例性的实施方式，终点判断模块120可判断降噪处理后的电机功率信号的变化与预定的晶圆的电机功率信号的变化是否匹配，如果降噪处理后的电机功率信号的变化与预定的晶圆的电机功率信号的变化匹配，则确定降噪处理后的电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件，并向化学机械抛光装置发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光装置停止抛光晶圆。
也就是说，终点判断模块120通过运动窗口捕捉曲线状态的变化进而判断终点，如果曲线状态的变化满足设定的结束要求即可判断为终点。
在本发明的一个实施例中，在图3所示的基础上，如图4所示，终点判断模块120可以包括：
曲线生成子模块121用于生成平滑处理后的电机功率信号的功率曲线。
运动窗口子模块122用于获取预先设置的运动窗口。
状态处理子模块123用于根据功率曲线和运动窗口的相对位置关系确定功率曲线的状态，并判断功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化是否匹配，如果判断出功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化匹配，则向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
其中，需要说明的是，前述对运动窗口子模块122和状态处理子模块123的解释说明也适用于该实施例的运动窗口子模块122和状态处理子模块123，此处不再赘述。
本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统，在化学机械抛光装置抛光晶圆时，通过数据获取模块获取电机驱动器中的电机功率信号，并通过数据处理模块对电机功率信号进行降噪处理，以及通过终点判断模块判断降噪处理后的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。由此提出了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，准确判断化学机械抛光工艺的终点，控制抛光工艺过程，避免了过抛或者欠抛等情况的发生，保证了工艺效果。
为了实现上述实施例，本发明还提出了一种用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法。
图5是根据本发明一个实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法的流程图。其中，需要说明的是，该在线终点检测控制方法是基于化学机械抛光设备的在线终点检测控制系统进行终点检测控制，该控制方法应用在旋转型的化学机械抛光设备中，如图5所示，该在线终点检测控制方法包括以下步骤：
S51，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。
也就是说，在化学机械抛光设备处于抛光阶段时，获取电机驱动器中的电机功率信号。
作为一种示例性的实施方式，在化学机械抛光设备处于抛光阶段时，可向电机驱动器发送获取电机功率信号的请求指令。对应地，电机驱动器接收请求指令，并根据该请求指令返回对应的响应消息。对应地，在接收到电机驱动器返回的响应消息后，可根据预先设置的解析规则对响应消息进行解析，以解析出响应消息中的电机功率值。
在本发明的一个实施例中，可实时或者定时从电机驱动器中获取并存储存电机功率信号。
作为一种示例性的实施方式，可按照预设采样周期从电机驱动器中获取并存储存电机功率信号。
作为一种示例，假设系统已设定了保存电机功率信号的保存路径，可按照预设采样周期从电机驱动器中获取电机功率信号，并根据保存路径将电机功率信号保存至指定路径下的文件夹中。
其中，预设采样周期可以是系统默认设置的，还可以是用户根据需求设置的，该实施例对此不作限定。
其中，需要理解的是，不同材料的晶圆和工艺条件，所对应的电机功率信号是不相同的。
S52，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。
作为一种示例性的实施方式，可判断电机功率信号的变化与预定的电机功率信号的变化是否匹配，如果电机功率信号的变化与预定的电机功率信号的变化匹配，则确定电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件，并向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
在本发明的一个实施例中，步骤S52的细化过程，如图6所示，可以包括：
S61，生成与电机功率信号对应的功率曲线。
S62，根据功率曲线和预设设置的运动窗口确定功率曲线和运动窗口的位置关系。
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以及工艺条件预先确定的。
其中，需要理解的是，不同晶圆以及工艺条件所使用的运动窗口是不同的。也就是说，该系统中预先保存了多组运动窗口参数，根据实际工艺情况，可灵活选择所需的运动窗口。
其中，运动窗口用于实时判断电机功率信号对应的功率曲线的状态。
S63，根据功率曲线和运动窗口的位置关系确定功率曲线的状态。
其中，需要说明的是，前述对系统实施例的解释说明也适用于该实施例，此处不再对根据功率曲线和运动窗口的位置关系确定功率曲线的状态，请参考系统实施例中的相关部分。
S64，判断功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化是否匹配。
S65，如果判断出功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化匹配，则向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
例如，假设预预定的晶圆的功率曲线的状态变化为：由平稳状态变为下降状态(或者上升状态)，再变为平稳状态，表示已完成晶圆表层的当前材料抛光。在状态处理子模块123确定功率曲线的状态变化与预定的功率曲线的状态变化匹配时，即确定出化学机械抛光工艺的终点，此时，向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。由此，准确控制了化学机械抛光设备完成晶圆的抛光，避免了过抛或者欠抛等情况的发生，提高了抛光工艺效果。
本发明实施例的用于化学机械抛光装置的在线终点检测控制方法，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，并判断电机功率信号的变化是否满足抛光工艺终点的条件，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。由此，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等情况的发生，保证了抛光工艺质量。
图7是根据本发明另一个实施例的用于化学机械抛光装置的在线终点检测控制方法的流程图。其中，需要说明的是，该在线终点检测控制方法是基于化学机械抛光设备的在线终点检测控制系统进行终点检测控制，该控制方法应用在旋转型的化学机械抛光设备中，如图7所示，该在线终点检测控制方法包括以下步骤：
S71，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。
其中，需要说明的是，步骤S71与步骤S51相同，前述对步骤S51的解释说明也适用于步骤S71，此处不再赘述。
S72，对电机功率信号进行降噪处理。
在本发明的一个实施例中，可根据预设宽度的平滑窗口对电机功率信号进行平滑处理。
其中，预设宽度是预先设置的平滑窗口的长度，预设宽度可以是系统中默认的，还可以是用户根据需求预先设置的。
在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括：缓存电机功率信号，并在确定缓存区域中的电机功率信号超过预设容量阈值时，将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缓存区域的尾部。
其中，预设容量阈值是缓存区域缓存数据个数的上限值。
S73，判断降噪处理后的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。
作为一种示例性的实施方式，可判断降噪处理后的电机功率信号的变化与预定的电机功率信号的变化是否匹配，如果降噪处理后的电机功率信号的变化与预定的电机功率信号的变化匹配，则确定降噪处理后的电机功率信号的变化满足抛光工艺终点的条件，并向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
在本发明的一个实施例中，可生成与平滑处理后的电机功率信号对应的功率曲线，并根据功率曲线和运动窗口确定功率曲线和运动窗口的位置关系，其中，运动窗口是根据化学机械抛光设备所抛光的晶圆以及工艺条件预先确定的。
在确定功率曲线和运动窗口的位置关系后，可根据功率曲线和运动窗口的位置关系确定功率曲线的状态，并判断功率曲线的状态变化与预定的晶圆的功率曲线的状态变化是否匹配，如果判断出功率曲线的状态变化与预定的晶圆的功率曲线的状态变化匹配，则向化学机械抛光设备发送停止抛光工艺的指令，以使化学机械抛光设备停止抛光晶圆。
其中，需要说明的是，前述用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制系统实施例的解释说明也适用于该实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法，此处不再赘述。
本发明实施例的用于化学机械抛光工艺的在线终点检测控制方法，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，并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。由此，准确判断化学机械抛光工艺终点，控制晶圆抛光过程，避免过抛或者欠抛等情况的发生，保证了抛光工艺质量。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
Claims (8)
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。
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