CN110394728B - 一种终点检测方法、系统及化学机械抛光装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于化学机械抛光技术领域，提供了一种终点检测方法、系统及化学机械抛光装置，其中方法包括在晶圆抛光期间：获取抛光盘的运行参数；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；根据所述摩擦因子确定抛光终点。本发明提高了在化学机械抛光过程中进行终点检测的准确率，有效地保证了抛光质量。
Description
技术领域
本发明属于化学机械抛光技术领域，尤其涉及一种终点检测方法、系统及化学机械抛光装置。
背景技术
化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization，CMP)是一种全局表面平坦化技术，在半导体制造过程中用以减小晶圆厚度变化和表面形貌的影响。由于CMP可精确并均匀地把晶圆平坦化为需要的厚度和平坦度，已经成为半导体制造过程中应用最广泛的一种表面平坦化技术。
CMP工艺的实现过程为：承载头保持住晶圆并以一定的速度旋转以及水平往复运动，同时施加一定的下压力把晶圆压在旋转的抛光垫上，由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在晶圆与抛光垫之间流动，抛光液在抛光垫的传输和旋转离心力的作用下均匀分布，以在晶圆和抛光垫之间形成一层液体薄膜，液体中的化学成分与晶圆产生化学反应，将不溶物质转化为易溶物质，然后通过磨粒的微机械摩擦将这些化学反应物从晶圆表面去除，溶入流动的液体中带走，即在化学成膜和机械去膜的交替过程中去除表面材料实现表面平坦化处理，从而达到全局平坦化的目的。
CMP工艺中，材料去除过多的过抛光或材料去除不足的欠抛光均会导致成品率低，因此需要严格控制材料的去除量，避免晶圆“过抛”或“欠抛”等情况的发生。在实际生产过程中，通常采用终点检测来衡量CMP过程是否已经将材料抛至所需厚度。
然而在现有技术中，由于抛光过程复杂，涉及的执行机构很多，导致抛光终点判断不准确从而造成误判，影响最终的抛光效果。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种终点检测方法、系统及化学机械抛光装置，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
本发明实施例的第一方面提供了一种终点检测方法，包括在晶圆抛光期间执行以下步骤：
获取抛光盘的运行参数；
消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；
根据所述摩擦因子确定抛光终点。
本发明实施例的第二方面提供了一种终点检测系统，包括：
数据采集模块，用于获取抛光盘的运行参数；
数据处理模块，用于消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；
终点检测模块，用于根据所述摩擦因子确定抛光终点。
本发明实施例的第三方面提供了一种化学机械抛光装置，包括：
抛光盘，其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫；
承载头，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫上；
修整器，用于对抛光垫表面形貌进行修整和活化；
控制设备，用于获取抛光盘的运行参数；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；根据所述摩擦因子确定抛光终点。
本发明实施例的第四方面提供了一种控制设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述终点检测方法的步骤。
本发明实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述终点检测方法的步骤。
本发明的有益效果是：提高了在化学机械抛光过程中进行终点检测的准确率，有效地保证了抛光质量。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：
图1是本发明的一个实施例提供的化学机械抛光装置的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例提供的抛光过程的示意图；
图3是本发明的一个实施例提供的终点检测方法的流程示意图；
图4是本发明的一个实施例提供的滤波前的波形示意图；
图5是本发明的一个实施例提供的滤波后的波形示意图；
图6是本发明的一个实施例提供的终点检测方法中的参数示意图；
图7是本发明的一个实施例提供的归一化摩擦因子随时间变化的曲线示意图；
图8是本发明的一个实施例提供的终点检测系统的示意图；
图9是本发明的一个实施例提供的控制设备的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，化学机械抛光装置的主要构成部件有抛光盘10、粘接在抛光盘10上的抛光垫11、吸附晶圆并带动晶圆旋转的承载头20、以及向抛光垫11表面提供抛光液的供液装置30。
参照图1，抛光盘10连接有第一电机，第一电机连接抛光盘转动驱动器，以驱动抛光盘10围绕其中轴线旋转。承载头20沿抛光盘10的径向做水平往复移动(如图1中带双向箭头的直线所示)，承载头20连接有用于驱动其做往复移动的第二电机，第二电机连接承载头移动驱动器。
如图1所示，化学机械抛光装置还包括用于对抛光垫11表面形貌进行修整和活化的修整器40。修整器40包括基座41、摆臂42和修整头43，修整头43具有粗糙表面431，例如嵌有金刚石粒的盘面。修整器40连接有第三电机，第三电机连接修整器摆动驱动器，以驱动修整器40摆动。在抛光期间，修整器40的工作过程为：以基座41为中心，摆臂42带动修整头43摆动以扫过抛光垫11中心至边缘的距离(如图1中带双向箭头的曲线所示)，同时修整头43携带粗糙表面自转，并施加一定规律的压力在抛光垫11上，从而对抛光垫11表面形貌进行修整和活化。使用修整器可以移除残留在抛光垫11表面的杂质颗粒，例如抛光液中的研磨颗粒以及从晶圆表面脱落的废料等，还可以将由于研磨导致的抛光垫11表面形变进行平整化，保证了在抛光期间抛光垫11表面形貌的一致性，进而使抛光去除速率保持稳定。
在化学机械抛光过程中，晶圆被承载头20压在抛光垫11上，并随承载头20沿抛光盘10径向往复运动，同时，承载头20与抛光盘10同步旋转运动，使得与抛光垫11接触的晶圆表面被逐渐抛除。
如图2所示，在抛磨晶圆表面的第一材料层m1时，基于该层材料性质，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦系数为μ1。当第一材料层m1被抛除露出第二材料层m2时，晶圆抛光表面从第一种材料向第二种材料变化，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦系数也会变化，记为μ2。
由于不同材料在同一抛光条件下的摩擦系数不同，抛光过程中当研磨经过两层材料的界面时，晶圆抛光表面的材料发生变化，从而抛光垫11与晶圆抛光表面之间的摩擦力也会产生明显变化。因此，在抛光下压力一定，承载头20和抛光盘10转速不变的条件下，抛光盘10的运行参数将会发生相应的变化。基于此，本发明实施例提出了一种利用抛光盘运行参数进行在线检测CMP工艺终点的方法。
图3示出了本发明一实施例所提供的终点检测方法的实现流程图，本方法应用于化学机械抛光。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图3所示，本发明实施例所提供的一种终点检测方法，包括在抛光期间执行以下步骤：
步骤S1，获取抛光盘10的运行参数。
本实施例中，在抛光期间，抛光盘10围绕其中心轴旋转，所述运行参数为抛光盘10转动时的负载参数，通过获取抛光盘10的运行参数可获知其带载的变化。
负载参数可以为用于驱动所述抛光盘10旋转的第一电机的负载率、负载功率、扭矩和/或电机电流。
当晶圆表面的一层材料被抛除露出下一层材料时，抛光材料发生变化使晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦系数会发生变化，相应地摩擦力变化导致抛光盘10的运行参数也会发生变化，因此，通过检测与CMP过程中摩擦力相关的抛光盘10的负载率、负载功率、扭矩或驱动电机的电机电流的变化可以判断何时达到抛光终点。
步骤S2，消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子。
摩擦因子为与晶圆抛光表面和抛光垫之间的摩擦力矩相关的量。
其中，波动影响包括由承载头20和/或修整器40的运动造成的影响。
在抛光期间，承载头20沿抛光盘10的径向做水平往复运动，同时携带晶圆在抛光垫11表面摩擦，从而在抛光盘10的运行参数中引入了一个周期性的波动。另外，修整器40携带粗糙表面在抛光垫11上摩擦，同时做往复摆动运动以扫过抛光垫中心至边缘的距离，会在抛光盘10的运行参数中引入另一个周期性的波动。在利用抛光盘10的运行参数进行晶圆抛光的终点检测时，需要去除这些波动的影响，以得到更准确的与晶圆摩擦相关的归一化摩擦因子。
步骤S3，根据所述归一化的摩擦因子确定抛光终点。
具体地，通过检测所述归一化的摩擦因子的变化确定抛光终点。
由以上分析可知，当晶圆抛光到达终点时，晶圆表面的一层材料被抛除露出下一层材料，抛光垫11接触的晶圆表面的材料发生变化，导致晶圆与抛光垫11之间的摩擦系数发生显著变化，使得抛光盘10的运行参数会发生变化，故由该运行参数得到的摩擦因子也会有一明显变化，通过检测摩擦因子的所述变化便可以确定抛光终点。
作为一种可实施方式，步骤S3包括：当检测到所述归一化的摩擦因子的时间函数曲线到达拐点时，判定为抛光终点。
作为另一种可实施方式，步骤S3还可以采用以下方式实现：
1)获得归一化摩擦因子的变化率与时间的函数关系；
2)在变化率与时间的函数关系取极值时，确定抛光终点。
如图3所示，本实施例提供的终点检测方法的原理为：在化学机械抛光期间，当抛光进行到晶圆的不同介质表面时，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦系数会发生变化，当抛光盘10和承载头20的转速以及承载头20对晶圆施加的抛光下压力不变时，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦力会发生明显变化，从而造成抛光盘10的运行参数也会相应的发生变化，因此选择抛光盘运行参数计算归一化摩擦因子，消除运行参数中的波动影响，利用归一化摩擦因子获取抛光终点，以提高终点检测的准确度。
下面对图3中所示的终点检测方法进行扩展说明。
在本发明的一个实施例中，步骤S2包括：
消除所述运行参数的波动影响并滤除噪声，得到所述归一化的摩擦因子。
可选地，先对采集到的运行参数数据进行滤波处理之后再消除波动影响，或者，还可以先对采集到的运行参数数据消除波动影响然后再执行滤波处理。
控制设备采集运行参数是一个采样的过程，采样频率由控制设备的数据处理频率决定。
其中，滤除噪声的算法可以选择平滑滤波、低通滤波或陷波滤波。
作为一种可实施方式，平滑滤波可以采用滑动平均滤波法，即采用一滑动窗口在原始数据的波形上滑动，依次计算窗口中的均值作为滤波后的输出值。具体实现过程包括：在存储器中，开辟一个区域作为暂存队列使用，队列的长度固定为N，每对运行参数进行一次新的采样，把采样数据放入队尾，而扔掉原来队首的那个数据，这样在队列中始终有个“最新”的数据，计算队列的均值作为输出值，即：
式(1)中，y(k)为第k次滤波后的输出值，x(k-i)为依次向前递推i次的采样数据。
作为另一种可实施方式，低通滤波可以采用一阶低通滤波算法，即：
y(n)＝α·x(n)+(1-α)y(n-1) (2)
式(2)中，α为滤波系数，x(n)为本次采样数据，y(n-1)为上次滤波输出值，y(n)为本次滤波输出值。
作为另一种可实施方式，陷波滤波的实现算法可以为：
U(n)＝x(n)-b1U(n-1)-b2U(n-2)
y(n)＝a0U(n)+a1U(n-1)+a2U(n-2) (3)
式(3)中，x(n)为本次采样数据，y(n)为本次滤波输出值，U(n)为中间变量，a0、a1、a2、b1和b2均为滤波系数。
如图4所示为采集到的抛光盘运行参数的原始数据，可见波形中噪声很大，难以判断波形的变化趋势。
如图5所示为对运行参数进行滤波后的波形，可见滤除了大部分的背景噪声，但是波形整体上还存在波动干扰，使得波形中存在多个拐点，在根据拐点判断抛光终点时会发生误判，导致终点选取不准确进而影响抛光效果，所以需要做进一步处理。
本发明实施例提出了一种消除运行参数的波动影响的处理方式，下面进行具体介绍。
作为本发明的一种可实施方式，步骤S2包括：
步骤S21，获取所述抛光盘10的负载参数以及所述承载头20的运动参数和/或所述修整器40的运动参数；
步骤S22，从所述负载参数中消除所述承载头20的运动参数和/或所述修整器40的运动参数对所述负载参数的影响。
其中，负载参数包括用于驱动所述抛光盘10旋转的第一电机的负载率、负载功率、扭矩和/或电机电流。
在抛光期间，承载头20沿抛光盘10的径向做往复水平运动，修整头43按照抛光垫中心至边缘的轨迹做往复摆动运动，这些运动均会给抛光盘10的负载参数带来周期性的信号干扰，可以通过参数分解来消除这些影响。
计算过程可以为：
或者，
在式(4)和(5)中，
为归一化的摩擦因子，F(X)为抛光盘10的负载参数的运算函数，f1(x1)为承载头20的运动参数对负载参数的影响，f1′(x1)为承载头20的运动参数对负载参数的影响系数，f2(x2)为修整器40的运动参数对负载参数的影响，k2为抛光盘10运行时的阻力常量对负载参数的影响，阻力常量包括轴承阻力、空气阻力等。
在一个实施例中，所述承载头20的运动参数x1包括所述承载头20的位置相关量，具体可以采用承载头20沿所述抛光盘10的径向往复运动时承载头20中心距抛光盘10中心的径向距离，利用该距离可以计算承载头20的运动参数对抛光盘10的负载参数造成的波动影响。
在一个实施例中，所述修整器40的运动参数x2包括修整器摆臂42摆动时的摆动角度和/或修整头43的旋转速度。
其中，可以通过用于驱动承载头20水平移动的第二电机的输出量计算所述位置相关量。通过用于驱动修整器摆臂42摆动的第三电机的输出量获取所述摆动角度，通过用于驱动修整头43旋转的电机输出量获取所述旋转速度。
在图6所示的模型中，以抛光盘10的中心点o为中心，建立xoy直角坐标系，经过修整器的基座41中心o’设置平行于x轴的x’轴。
在化学机械抛光过程中，承载头20相对于抛光盘10转动，并沿x轴方向往复水平运动；修整器的摆臂42围绕基座41中心o’摆动，以完成对抛光盘上的抛光垫11的修整。
图6中，L为修整器摆臂42的长度，θ0为修整器基座41中心o’与抛光盘中心o的连线相对于x’坐标轴的角度，θ为修整器摆臂42的摆动角度，即修整器摆臂42相对于x’坐标轴的角度，xr为承载头20中心距抛光盘10中心的径向距离，即承载头中心相对于抛光盘中心的移动距离。
从而可知，在利用式(5)计算归一化的摩擦因子时，可以根据承载头20中心相对于抛光盘中心o的移动距离xr计算得到承载头20的运动参数对负载参数的影响系数f1′(x1)，可以根据修整器摆臂42的摆动角度θ计算得到修整器40的运动参数对负载参数的影响f2(x2)。
在本发明的一个实施例中，利用抛光盘的负载参数P计算所述归一化的摩擦因子的计算过程包括：
其中，
为所述归一化的摩擦因子，α1、β1和k1均为常量系数，k2为所述抛光盘运行时的阻力常量对所述负载参数的影响，P为所述负载参数，L为修整器摆臂42的长度，θ0为修整器基座中心与抛光盘中心的连线相对于设定坐标轴的角度，θ为修整器摆臂42相对于设定坐标轴的角度，xr为承载头中心相对于抛光盘中心的移动距离，x0为承载头20往复运动的范围中心点相对于抛光盘中心的距离。
具体地，α1为预设的放大比例，β1与该放大比例相关，k1为修整器摆臂42的摆动对抛光盘负载参数的影响比例。
式(6)中，α1P代表抛光盘10的负载参数运算函数F(X)；
L sin(θ0-θ)可近似表示修整头43中心至抛光盘中心o的径向距离，由于修整器40对抛光盘10的摩擦力矩与该径向距离成正比，故令其乘以系数
以代表修整器40的运动参数对负载参数的影响f2(x2)；
在抛光盘10的负载参数运算函数F(X)减去修整器40的运动影响f2(x2)和阻力常量影响k2之后，便只剩下抛光盘10和承载头20的相对运动影响，由于承载头20对抛光盘10的摩擦力矩与二者的中心径向距离成正比，故采用
代表承载头20的运动参数对负载参数的影响系数f′1(x1)。
如图6所示，修整头43中心至抛光盘中心o的径向距离实际应为
故式(6)还可以变形为：
甚至还可以直接使用θ计算，那么式(6)可以简化为：
另外，负载参数P可以采用负载率Pp、负载功率PL、扭矩T和/或电机电流I表示。
那么，作为一种可实施方式，当利用抛光盘的负载率Pp计算所述归一化的摩擦因子时，式(6)还可以变形为：
其中，Pp为负载率，负载率定义为第一电机的负载功率除以额定功率。α2为一常量系数。
作为另一种可实施方式，当利用抛光盘的负载功率PL计算所述归一化的摩擦因子时，式(6)还可以变形为：
其中，PL为用于驱动抛光盘旋转的第一电机的负载功率，PL＝P0·Pp，P0为额定功率，Pp为负载率。α3为一常量系数。
作为另一种可实施方式，当利用抛光盘的扭矩T计算所述归一化的摩擦因子时，式(6)还可以变形为：
其中，T为用于驱动抛光盘旋转的第一电机的扭矩，T＝9550PL/n，PL为负载功率，n为第一电机的转速。α4为一常量系数。
作为另一种可实施方式，当利用抛光盘的电机电流I计算所述归一化的摩擦因子时，式(6)还可以变形为：
其中，I为用于驱动抛光盘旋转的第一电机的电机电流，I＝PL/U，PL为负载功率，U为第一电机的电源电压。α5为一常量系数。
在另一个实施例中，当仅考虑承载头20的运动参数对负载参数的影响时，将式(6)至(12)中的系数k1设为零即可。以式(6)为例，变形为：
式(13)适用的情况包括：1)不具有修整器40的化学机械抛光装置；2)晶圆抛光时不运行修整器40，抛光完成后再使用修整器40对抛光垫11进行修整。
在另一个实施例中，当仅考虑修整器40的运动参数对负载参数的影响时，将式(6)至(12)中的比例乘积
删除即可。以式(6)为例，变形为：
式(14)适用的情况包括：1)承载头20不做往复水平运行的化学机械抛光装置；2)承载头20往复水平运动的范围很小，可以忽略不计。
另外，当考虑修整头43的旋转运动对抛光盘10的负载参数的影响时，还可以在计算归一化摩擦因子的算式中加入修整头43的旋转因素，例如修整头43的旋转角速度ω，以式(6)为例，还可变形为：
其中，f′(ω)为修整头43的旋转对抛光盘负载的影响的函数，其与旋转角速度ω相关。
可以理解的是，基于上述的计算归一化摩擦因子的多种计算过程，如式(6)至(15)所示，本领域技术人员在无需付出创造性劳动的前提下还可以将以上各式组合形成其他的变形，无论如何变形只要符合本发明的基本构思均落入本发明的保护范围内。
参见图7为归一化的摩擦因子随时间变化的曲线示意图。
对图7和图5进行比较可见，经过消除波动处理后的归一化摩擦因子随时间变化的曲线更光滑、拐点更明显，能够提高获取抛光终点的准确率，有效地保证了抛光质量。
从图7中不难发现，归一化的摩擦因子的时间函数曲线到达拐点时，确定为抛光终点。
作为一种可实施方式，检测到抛光终点时延迟预设时间后控制化学机械抛光装置停止抛光，也就是执行一段时间的过抛。
综上，本发明实施例提供的终点检测方法的原理为：在化学机械抛光期间，当抛光进行到晶圆的不同介质表面时，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦系数会发生变化，当抛光盘10和承载头20的转速以及承载头20对晶圆施加的抛光下压力不变时，晶圆抛光表面与抛光垫11之间的摩擦力会发生明显变化，从而造成抛光盘10的运行参数也会相应的发生变化。
在信号采集和数据处理的过程中，由于原始信号存在大量的噪声及干扰，为了保证数据的有效性，采用了滤波算法来消除噪声信号影响，并且消除了承载头20和修整器40的往复运动所带来的周期性波动信号干扰，处理后的信号曲线平滑无毛刺，较易捕捉变化。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
如图8所示，本发明的一个实施例提供的终点检测系统100，用于执行图3所对应的实施例中的方法步骤，其包括：
数据采集模块110，用于获取抛光盘的运行参数；
数据处理模块120，用于消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；
终点检测模块130，用于根据所述归一化的摩擦因子确定抛光终点。
在一个实施例中，终点检测系统100还包括其他功能模块/单元，用于实现上述方法实施例中各实施例的方法步骤。
本发明实施例还提供了一种化学机械抛光装置，包括：
抛光盘10，其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫11；
承载头20，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫11上；
修整器40，用于对抛光垫11表面形貌进行修整和活化；
控制设备，用于获取抛光盘10的运行参数；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子；根据所述归一化的摩擦因子确定抛光终点。
图9是本发明一实施例提供的控制设备的示意图。如图9所示，该实施例的控制设备包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法实施例中所述的各实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S1至S3。或者，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述系统实施例中所述的各实施例中的各模块/单元的功能，例如图8所示模块110至130的功能。
所述控制设备是指具有数据处理能力的终端，包括但不限于计算机、工作站、服务器，甚至是一些性能优异的智能手机、掌上电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、智能电视(Smart TV)等。
所述控制设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图9仅仅是控制设备的示例，并不构成对控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述控制设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
所述存储器可以是所述控制设备的内部存储单元，例如控制设备的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述控制设备的外部存储设备，例如所述控制设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括所述控制设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述控制设备所需的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中所述的各实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S1至步骤S3。或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述系统实施例中所述的各实施例中的各模块/单元的功能，例如图8所示的模块110至130的功能。
所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，各实施例可以任意组合，组合后形成的新的实施例也在本申请的保护范围之内。某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种终点检测方法，其特征在于，在晶圆抛光期间：
获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；
根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；
根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；
消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；
根据所述摩擦因子确定抛光终点。
2.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述得到归一化的摩擦因子包括：
消除所述运行参数的波动影响并滤除噪声，得到所述归一化的摩擦因子。
3.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述负载参数包括用于驱动所述抛光盘旋转的第一电机的负载率、负载功率、扭矩和/或电机电流。
4.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，所述消除波动影响包括：
获取所述抛光盘的负载参数以及承载头的运动参数和/或修整器的运动参数；
从所述负载参数中消除所述承载头的运动参数和/或所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响。
5.如权利要求4所述的终点检测方法，其特征在于，所述承载头的运动参数包括所述承载头的位置相关量。
6.如权利要求4所述的终点检测方法，其特征在于，所述修整器的运动参数包括修整器摆臂摆动时的摆动角度和/或修整头的旋转速度。
7.如权利要求1至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：
其中，
为所述归一化的摩擦因子，
为所述抛光盘的负载参数的运算函数，
为所述承载头的运动参数对所述负载参数的影响，
为所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响。
8.如权利要求1至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：
其中，
为所述归一化的摩擦因子，
为所述抛光盘的负载参数的运算函数，
为所述修整器的运动参数对所述负载参数的影响，
为所述抛光盘运行时的阻力常量对所述负载参数的影响，
为所述承载头的运动参数对所述负载参数的影响系数。
9.如权利要求3至6任一项所述的终点检测方法，其特征在于，所述归一化的摩擦因子为：
其中，
为所述归一化的摩擦因子，
、
和
均为常量系数，
为所述抛光盘运行时的阻力常量对所述负载参数的影响，
为所述负载参数，L为修整器摆臂的长度，
为修整器基座中心与抛光盘中心的连线相对于设定坐标轴的角度，
为修整器摆臂相对于设定坐标轴的角度，
为承载头中心相对于抛光盘中心的移动距离，
为承载头往复运动的范围中心点相对于抛光盘中心的距离。
10.如权利要求1所述的终点检测方法，其特征在于，通过检测所述归一化的摩擦因子的变化，确定抛光终点。
11.如权利要求10所述的终点检测方法，其特征在于，当检测到所述归一化的摩擦因子的时间函数曲线到达拐点时，判定为抛光终点。
12.一种终点检测系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；
数据处理模块，用于根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；
终点检测模块，用于根据所述摩擦因子确定抛光终点。
13.一种化学机械抛光装置，其特征在于，包括：
抛光盘，其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫；
承载头，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫上；
修整器，用于对抛光垫表面形貌进行修整和活化；
控制设备，用于获取抛光盘的运行参数，所述运行参数为所述抛光盘的负载参数；根据承载头沿所述抛光盘的径向往复运动时承载头中心距抛光盘中心的径向距离计算得到承载头的运动参数对负载参数的影响；根据修整器摆臂的摆动角度计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；利用修整器摆臂的摆动角度得到用于表征修整头中心至抛光盘中心的径向距离的参数，根据修整器对抛光盘的摩擦力矩与修整头中心至抛光盘中心的径向距离成正比，计算得到修整器的运动参数对负载参数的影响；消除所述运行参数的波动影响以得到归一化的摩擦因子，其中，所述波动影响包括由承载头和/或修整器的运动造成的影响；根据所述摩擦因子确定抛光终点。
14.一种控制设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至11任一项所述方法的步骤。
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