TW201027611A - Endpoint control of multiple-wafer chemical mechanical polishing - Google Patents

Description

201027611 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一般而言係關於在化學機械研磨期間多個基板 之監控。 【先前技術】 積體電路通常藉由導電層、半導電層或絕緣層於矽晶 圓上之依序沈積形成於基板上。一個製造步驟涉及在非 平面表面上沈積填料層且平面化該填料層。對於某些應 用而言’使填料層平坦化直至暴露圖案化層之頂表面為 止。舉例而言，導電填料層可沈積於圖案化絕緣層上以 填充該絕緣層中之凹槽或孔。平坦化之後，剩餘在絕緣 層之凸起圖案之間的導電層之部分形成通孔、插塞及接 線從而在基板上之薄膜電路之間提供導電路徑。對於其 他應用（諸如氧化物研磨）而言，使填料層平坦化直至 在非平面表面上留下預定厚度為止。另外，基板表面之 平坦化通常需要光微影。 化學機械研磨（CMP )為一種可接受之平坦化方法。 該平坦化方法通常需要安裝基板於載體或研磨頭之上。 基板之暴露表面通常抵靠旋轉研磨盤概塾或帶襯塾置 放。研磨墊可為標準襯墊或固定研磨襯墊。標準襯塾具 有耐用之粗糙表面，而固定研磨襯墊具有保持於包容介 質中之研磨顆粒。承載頭提供可控負載於基板上以對著

ί SI 4 201027611 研磨墊推動該基板。研磨液體（諸如帶有研磨顆粒之漿） 通常供應至研磨塾之表面。CMP中之一個問題為：使用 適當之研磨率以達成理想之晶圓輪廓（例如包括已平坦 化至所要平坦度或厚度之基板層之晶圓，或已移除所要 材料量）。導電層或薄膜之研磨過度（移除過多）導致電 路電阻增加。另一方面，導電層之研磨不足（移除過少） 導致電短路。若欲研磨多個晶圓，則可能難以控制橫跨 φ 晶圓之厚度。基板層之初始厚度之變化、漿組成、研磨 墊狀態、在研磨墊與基板之間的相對速度、及基板上之 負載可引起橫跨基板之材料移除率之變化。 【發明内容】 一般而言，在一態樣中，一種電腦實施方法包括在一 研磨裝置中同時研磨複數個基板。每一基板具有可藉由 一獨立可變研磨參數獨立控制之研磨率。隨每一基板厚 籲 度而變化之量測資料在研磨㈣用―原位監控系統自每 一基板獲得。依據該量測資料在目標時間下判定每一基 板將具有之預計厚調整對於至少一個基板之研磨參 數以調整對於該至少—個基板之研磨率以使得與無該調 整相比較’該基板在目標時間下具有更接近相同之厚度。 本實施例及其他實施例可視情況包括一或多個下列特 徵結構。在目標㈣下散每—基板將具有之預計厚度 可包括計算現時研磨率。獲得量測資料可包括獲取一： 201027611 度量測序列。計算該現時研磨率可包括對該厚度量測序 列擬合-線性函數’且判定該預計厚度可包括外推該線 性函數將何時到達該目標時間。 獲得量測資料可包括用一渦流監控系統獲得量測資 料。當使用-渦流監控系統時，研磨可取決於當用一雷 射監控系統偵測到研磨終點時而停止。 獲得量測資料可包括用一光學監控系統獲得量測資 • 料。反射光之一現時光譜序列可從該基板獲得。來自該 現時光譜序列之每一現時光譜可與來自一參考光譜庫之 複數個參考光譜相比，且可選出一最佳匹配之參考光譜。 該研磨參數可為該研磨裝置之該承载頭中之壓力、該 承載頭之轉速或該研磨裝置之平臺（platen)之轉速。" 調整研磨參數可包括選擇一參考基板且調整—差異基 板之研磨參數。調整該差異基板之研磨參數可包括調二 該差異基板之研磨率以使得該差異基板在靶時間大致具 有該參考基板之預計厚度。選擇一參考基板可包括選擇 一預定基板。選擇一參考基板可包括選擇一具有最薄預 計厚度或最厚預計厚度之基板。 調整研磨參數可包括由每一基板之預計厚度計算一平 均厚度。調整研磨參數可包括調整該等基板之研磨參數 以使得該等基板在目標時間大致具有該平均厚度。誃等 基板可在同一平臺上研磨^ 在其他態樣中，提供確實體現於一電腦可讀媒體上之 研磨系統及電腦程式產品以進行該等方法。 201027611 某些實施例可具有一或多個下列優點。當所有該等晶 圓大致同時處在同—平臺終點上時，可避免缺陷，諸如 由用水過早沖洗—基板所引起之刮痕或由未能以適時之 方式冲洗一基板所引起之腐蝕。均衡橫跨多個基板之研 磨時間亦可改良產量。 本發明之一或多個實施例之細節在伴隨圖式及以下描 述中闡明。本發明之其他特徵結構、態樣及優點可由該 描述、該等圖式及該等申請專利範圍可更加清楚。 【實施方式】 在同時研磨多個基板之情況下（例如在同一研磨墊 上），該等基板之間的研磨率變化可導致該等基板在不同 時間達到其目標厚度。一方面，若對於該等基板同時停 止研磨，則一些基板將不能達到所要厚度。另一方面， 若對於該等基板在不同時間停止研磨，則一些基板可能 具有缺陷且研磨裝置以較低產量操作。 藉由原位量測判定對於每一基板之研磨率，可對於每 一基板判定對於目標目標厚度之預計終點時間或對於目 標終點時間之預計厚度，且可調整對於至少一個基板之 研磨率以便該等基板達到更接近之終點狀態。「更接近之 終點狀態」意謂與無該調整相比較該等基板將更接近同 時達到其目標厚度’或若該等基板同時停止研磨，則與 無該調整相比較該等基板將具有更接近相同之厚度。 201027611 第1圖圖示一研磨裝置100之實例。該研磨裝置100 包括一可旋轉的盤形平臺120，一研磨墊110位於該平 臺120上。該平臺可操作以圍繞一轴125旋轉。舉例而 言’ 一馬達121可轉動一驅動轴142以旋轉平臺u〇e 研磨裝置100包括一組合漿/沖洗臂122。在研磨期 間’該臂122可操作以施配研磨液丨丨8 (諸如漿）至該 研磨塾11 0上。 φ 在該實施例中，研磨裝置100包括兩個承載頭130。 每一承載頭130可操作以抵靠研磨墊11〇固定一基板 115。每一承載頭13〇可獨立控制與每一個別基板相關之 研磨參數，例如壓力。 每一承載頭130自一支撐結構171懸掛下來且藉由一 驅動轴連接至一承載頭旋轉馬達以便該承載頭可圍繞一 軸161旋轉。另外，每一承載頭130可橫向振動。在操 作中，該平臺圍繞其中心轴125旋轉，且每一承載頭圍 ❿ 繞其中心軸161旋轉且橫向跨過該研磨墊之頂表面移 動。 雖然僅顯示兩個承載頭13〇,但可提供更多個承載頭 以固定額外基板以便可有效使用研磨墊u〇之表面區 域。因此，適於固定用於同時研磨製程之基板的承載頭 組件數目可至少部分地設於研磨墊11〇之表面區域上。 雖然僅顯示漿/沖洗臂！ 22，但可使用額外噴嘴，諸如每 個承載頭之一或多個專用漿臂。 該研磨裝置亦包括一原位監控系統14〇，如下文所述， 201027611 其可用於判定是否調整研磨率或對研磨率進行調整°該 原位監控系統140可包括一光學監控系統’（例如，雷射 或光譜監控系統或渦流監控系統。

在一實施例中，該監控系統為一光學監控系統。藉由 包括一孔眼（即貫穿研磨墊之孔）或一固體窗提供經由 研磨墊之一光學通路155。該光學監控系統可包括下列 者（未顯示）中之一或多個：光源、光偵測器及用於發 送信號至該光源及光偵測器及自該光源及光偵測器接收 信號之電路。 隨後’光可自該光源經過研磨墊110中之光學通路 155’撞擊基板115且自基板115反射，經由光學通路155 返回且到達該光偵測器。舉例而言，該偵測器輸出可為 經過在驅動軸142中之一旋轉耦合器（例如，一滑環） 至一用於該光學監控系統之控制器145 (諸如電腦）中 之一數位電子信號。類似地，可回應自該控制器經過該 旋轉耦合器至該監控系統之數位電子信號中之控制指令 而打開或關閉該光源。 可操作該光源以發射白光 白光包括具有200-800奈米 氣燈或氙汞燈。 。在一實施例中，所發射之 波長之光。一合適光源為氙 战……一光請儀。光譜儀為用於在-部分 磁波譜上量測光強度之光學儀器一合適光譜儀為光

光譜儀。一光譜儀之典型輪屮A 土勒出為波長（或頻率） 光強度。 默 201027611 該光源及光偵測器可連接至一可操作以控制其操作且 接收其信號之計算元件，例如控制器。該計算元件可包 括位於該研磨裝置附近之一微處理器，例如一可程式化 電腦。關於控制，例如，該計算元件可使該光源活化及 平臺120之旋轉同步。 在一些實施例中，該原位監控系統之感應器安裝在平 臺120中且與該平臺一起旋轉，在該情況下，該平臺之 運動將引起該感應器橫跨基板掃描。在其他實施例中， 尤其對於-光學監控系統而言，該原位監控系統之感應 器為固定的且位於基板下面。纟該情況下，該原位監控 系統在穿過該平臺之-孔眼每:欠與該感應器對準以容許 至該基板之光學通路時進行量測。 ❹ 就光學監控系統而言，當平臺旋轉時，計算元件可引 起光源剛好在基板115越過原位監控模組或該平臺令孔 眼對準該原位監控模組之感應^之前開始且㈣在該過 程之後結束發射一系列閃光。或者，計算元件可引起光 源剛好在基板115越過原位監控模組或該平臺中孔眼對 準該原位監控模組之感應器之前開始且剛好在該過程之 後結束連續地發射光。在兩種情況之任一種下來自偵 測器之信號可在抽樣週期整合以便在抽樣頻率下產生光 譜量測。在該感應器安裝在平臺中之情況下一個基板 115每次越過監控模組時，與上次通過相比較，該基板 與該監控模組之對準可不同。就該平臺之一次旋轉而 言，光譜自該基板上之不时徑獲得。亦即，-些光譜 [Si 10 201027611 自更接近該基板之中心之位置獲得，另一些光谱自更接 近該基板之邊緣之位置獲得。另外，就平臺之多次旋轉 而言，一光譜序列可隨時間的過去而獲得。 在操作中’例如’該計算元件可接收載運對於該光源 之特定閃光或光偵測器之時段描述該光偵測器接收之光 的光譜之資訊的信號。因此’該光譜為研磨期間原位量 測之光譜》 不限於任何特定理論，由於最外層厚度之變化，在研 磨進行時由基板115反射之光的光譜演變，因此產生一 時變光譜序列。此外，特定光譜藉由層堆疊之特定厚度 展示。 在一些實施例中，該計算元件可包括一比較模組，其 比較量測之光譜與多個參考光譜以產生一最佳匹配之參 考光譜序列，且判定對於該最佳匹配參考光譜序列之適 合度。如本文中所使用，參考光譜為在研磨基板之前產 生之預疋光譜。參考光譜可與基板性質之值（諸如最外 層之厚度）具有預定關聯，亦即，在研磨操作之前限定。 其他或另外情況下，假定實際的研磨率遵照預期研磨 率’則參考光譜可與代表研磨製程中預期出現該光譜之 時間的值具有預定關聯。 參考光譜可以經驗為根據而產生，例如，藉由量測來 自具有已知層厚度之試驗基板之光譜產生，或藉由理論 產生。舉例而言，為判定參考光譜，可在計量站預研磨 量測具有與產物基板相同之圖案的「設置」基板之光譜。 11 201027611 基板性質（例如，最外層之厚度）亦可於同一計量站或 不同計量站預研磨量測。隨後，當收集光譜時研磨該設 置基板》對於每一光譜，記錄代表在研磨製程中收集光 譜時之時間的值。舉例而言，該值可為消耗時間或平臺 旋轉之數值。基板可過度研磨，亦即，研磨超過所要之 厚度’以便可獲取當達到目標厚度時自基板反射之光之

光譜隨後，可在計量站後研磨量測該設置基板之光譜 及性質，例如最外層之厚度。 除以經驗為根據判定之外，一些或所有參考光譜可由 理論計算出，例如使用基板層之光學模型。舉例而言， 且可使用光學模型來計算對於特定外層厚度光譜。 可例如藉由假定外層係以統一研磨率移除計算代表在研 磨製程中將收集光譜時之時間之值。舉例而言可簡單 地藉由假定開始厚度D0及均勻研磨率R計算對於^定 光譜之❹ 1 TS(Ts=⑽_D)/R)。在另—實例巾，可執行 依據用於光學模型之厚度D的在對於預研磨之量測時間 T1、T2與後研磨厚度D1、D2 (或在計量站量測之其他 厚度）之間的線性内插（Ts=T2_t1*(di_d)/(di_D2))。 如本文中所使用，參考光譜庫為代表共用共同性質之 基板之參考光譜的集合。缺；, 、 然而’單個庫中共同共用之性 質可橫跨多個參考光譜庫變 厗雙化舉例而s，兩個不同庫 可包括代表表示兩個不因is + 不问下層厚度之基板之參考光譜。 如上文所述，不同廑夕出 犀之光譜可藉由研磨多個具有不同 基板性質（例如，下層®疳弋 度或層組成）及收集光譜之「設 12 ί S3 201027611 置」基板產生；來自一個設置基板之光譜可提供一第一 庫且來自另-具有不同下層厚度之基板之光譜可提供一 第一庫。或者或另外情況下，不同庫之參考光譜可由理 論計算出（例如，第一庫之光譜可使用具有具有一第一 厚度之下層之光學模型計算，且第二庫之光譜可使用具 有具有一不同厚度之下層之光學模型計算。 在一些實施例中，為每一參考光譜分配一指標值。該 • 指標可為代表在研磨製程中預期觀察到參考光譜之時間 的值。可對該光譜編索引以便於特定庫中之每一光譜具 有一唯一指標值。可實施編索引以便以量測光譜順序將 該等指標值排序。可選擇指標值以隨著研磨進行單調地 改變，例如增大或減小。詳言之，可選擇參考光譜之指 標值以便該等指標值形成時間或平臺旋轉之數值的線性 函數。舉例而言，該等指標值可與平臺旋轉之數值成比 例。因此，每一指標數值可為一整數，且該指標數值可 代表相關聯之光譜將出現之預期平臺旋轉。 參考光譜及其相關聯之指標可儲存在一庫中。可在研 磨裝置之計算元件之記憶體中實施該庫。 在研磨期間，對於每一庫可產生一指標跡線。每一指 標跡線包括一形成該跡線之指標序列，該序列之每一特 定私標與一特定量測之光譜相關。對於一特定庫之指標 跡線’該序列中之一特定指標藉由自該特定庫選擇參考 光譜之指標盖生，該參考光譜最符合一特定量測之光 譜。因此’來自現時光譜序列之每一現時光譜與來自參

L SI 13 201027611 考光譜庫之複數個參考光譜相比產生一最佳匹配參考光 譜序列。更一般而言，對於每一現時光譜，判定最佳匹 配現時光譜之參考光譜。 在存在多個現時光譜之情況下，可在每一現時光譜與 特定庫之每一參考光譜之間判定最佳匹配者。將每一選 擇之現時光譜與每一參考光譜相比較。給定現時光譜e、 f及g’及參考光譜E、F及G，例如，可對於下列現時 光譜與參考光譜之組合之每一者計算匹配係數：e與E ’ e與F，e與G，f與E，f與F,f與G’g與E，g與F， 及g與G。其中任何一匹配係數係指最佳匹配者，例如 為最小的係數，判定參考光譜且由此判定指標。 在另一實施例中’該監控系統為一渦流監控系統。該 渦流線圈監控系統可包括下列者（未顯示）中之一或多 個：用於產生一振盪磁場之一驅動線圈，其可與基板“5 上之受關注導電區（諸如半導體晶圓上之金屬層之部分） 柄合。該驅動線圈圍繞可圍繞鐵磁體材料（ferrite material)(諸如MnZn或NiZn鐵磁體）形成之一核心（本 顯示）捲繞。 該振盪磁場在基板115之導電區中局部地產生渦流。 該涡流使該基板之導電區充當與一感應線圈及一電容器 (未顯示）並聯之一阻抗源（impedance source)。隨著该 基板之導電區之厚度變化，阻抗隨之變化，而導致系疵 之Q因數變化。藉由偵測該q因數之變化，渦流感應機 制可感應渦流之強度之變化及由此該導電區之厚度之變 201027611 化。因此，渦流系統可用來判定該導電區之參數，諸如 導電區之厚度，或可用來判定相關參數，諸如研磨終點。 應注意儘管上文已述特定導電區之厚度，但核心與導電 層之相對位置可變化，以便於獲得對於若干不同導電區 之厚度資訊。同樣地，儘管已揭示特定基板之厚度但 可監控位於同一平臺上之多個基板。

在一些實施例中，對於固定驅動頻率及振幅，藉由量 測作為時間函數之渦流振幅可判定Q因數之變化。使用 整肌器了整流肩流信號，且振幅經由輪出監控。或者， 藉由量測作為時間函數之渦流相可判定Q因數之變化。 該監控系統可包括其他感應器元件，例如，包括雷射 器、發光二極體及光偵測器。 在二實施例中，藉由該監控系統收集之量測資料（例 如現時光譜或渦流資料）可自複數個基板收#。關於第 2A圖及第2B圖’如上文所述，在—研磨裝置中用同一 研磨塾同時研磨複數個基板。在該研磨操仙間，藉由 獨立可變研磨參數（例如藉由以敎基板之承載頭施 加之壓力（步驟2〇1))，每-基板具有獨立於其他基板 之可控研磨率。在該研磨操作期間，如上文所述監控基 板（步驟2〇2)。在-實施例中，如第2A圓所示，判定 每一基板將達到乾厚度之預計時間（步驟2〇3八對於至 少-個基板調整其研磨參數以調整該基板之研磨率而使 得複數個基板大致同時達到目標厚度（步驟2()4)。在另 -實施例中，如第2B圖所示，判定每一基板在目標時間 15 201027611 下將具有之預計厚度（步驟205 )β調整對於至少一個基 板之研磨參數以調整該基板之研磨率以使得在目標^ 下複數個基板具有大致相同之厚度（步驟206)。 如第3圖所示，量測厚度（由點301代表）（例如，其 由渦流監控系統收集）可根據對於每-基板之時間而繪 圖。對於每一基板而言，將已知階數之多項式函數（例 如一階函數（亦即，一線3〇2))擬合該基板之所收集之 厚度量測，例如，使用穩健線（robust line)擬合。 為判定基板將達到目標厚度之預計時間，可計算線3〇1 與目標厚度之相交。終點時間可基於研磨率pR、基板之 預研磨開始厚度ST及目標厚度ττ (研磨率pR及開始 厚度ST藉由對收集之厚度量測擬合函數之結果給定而 目標厚度由使用者在研磨操作及儲存之前設定）計算。 假定研磨製程自始至終研磨率恒定，則可用簡單線性内 插a十算終點時間，例如’終點時間Et = (sT-TT)/PR。 另外，在該線會合研磨將停止之目標時間之處定義預 計終點厚度》由此，可使用對於每一基板之厚度之變化 率外推厚度以判定在對於相關基板之預期終點時間將達 到之厚度。 如第3圏中所示，若當時沒有對任何基板之研磨率進 行調整，則每一基板可具有不同終點時間（由於其可導 致缺陷及產量損失，因此其並不合乎需要），或若迫使所 有基板同時到達終點，則每一基板可具有不同厚度。此 處，例如，與基板B相比較，基板A將以更厚之厚度為 [S] 16 201027611 &點°同樣地，若研磨兩個基板直至達到相同目標厚度 為止，則基板A將需要比基板終點時間更遲之終點 時間。 ^ 若如第3圖中所示，不同基板將在不同時間達到所要 之厚度，則可向上或向下調整研磨率，以使得與無該調 整相比較基板將更接近同時達到目標厚度（例如大致同 時）’或與無該調整相比較在目標時間下將具有更接近相 • 同之厚度（例如目標厚度，例如大致相同之厚度）。 因此，例如，在第3圖中，在T1時間開始，更改對於 基板A之研磨參數以便增加基板a之研磨率且降低基 板B之研磨率，以使得兩個基板將大致同時達到目標厚 度（或若兩個基板之研磨同時在大致相同厚度下停止）。 若預計終點時間指示基板將大致同時達到目標厚度則 可不需要調整》大致同時意謂在總研磨時間之2%内（例 如在1%内，例如在〇.5%内）或在5秒内，例如在2秒 • 内，例如在i·5秒内。同樣地，若預計終點厚度指示在 目標時間基板將具有大致相同之厚度，則可不必調整。 大致相同之厚度意謂厚度差異小於200埃。 可調整對於多個基板之研磨率以均衡研磨時間。舉例 而s，可選擇參考基板且調整對於所有其他基板之處理 參數以使得所有該等基板將在參考基板之大致預計時間 到達終點。舉例而言’該參考基板可為一預定基板、— 具有該等基板之最早或最遲預計時間之基板或一具有所 要預计終點之基板。若研磨同時停止，則該最早時間等 [S] 17 201027611 價於最薄之基板。同樣地，若研磨同時停止，則該最遲 時間等價於最厚基板。在另一實施例中，可調整研磨參 數以使得複數個基板大致在平均預計時間達到目標厚度 或大致以基板之平均預計厚度達到目標時間。在另一實 施例中，該目標時間只是預定時間（例如，大致4〇秒） 或預定厚度（例如，大致1500_2000埃）。使用者在研磨 之前經由使用使用者介面可挑選選擇目標時間或厚度之

方法（例如，電腦接收來自使用者挑選之挑選目標時間 之複數個方法中之其一方法的輸入 舉例而言，藉由增加或減小相應承載頭中之壓力可調 整研磨率。可假定研磨率之變化與壓力之變化成正比， 例如，簡單的prest〇nian模型。舉例而言在預計基板A 在時間TA下達到目標厚度且系統已設置目標時間Ττ之 It况下，時間Τ1之前之承載頭麼力可乘以 時間T1之後承載頭之，力。另外，可發展一用 板之控制模型’其考慮了平臺或頭旋轉速度之影響不 同的頭壓力組合之二級效應、研磨溫度、漿流或影響研 磨率之其他參數。在研磨製程期間之後續時間，若適當， 則可再次調整該等速率。 如第4圖中所示，根據時間及對一或多個基板所進行 之調整亦可對光學監控系統收集的指標資料繪圖以使得 所有該等基板之研磨在大致相同指標或時間下結束。該 系統類似於第3圖之系統工作，但使用指標值而非 值計算。 a 18 201027611 關於第5圓，若雹ι姓士从士 aI 需要特定輪廓，此處62。/。信號水平， 則可監控如藉由信號跡 CA1 鄉踝所扣不之研磨率。若第一基板 501之跡線及第-其 弟一基板502之跡線指示兩個基板將不在 相同預計時間達到级κ 、、，，則可調整一個或兩個頭之研磨 率〇 在研磨製程期間（例如，每三十至六十秒）可重複多 人判定基板將達到目標厚度之預計時間及調整研磨率之

製程。舉例而言，右兹士 在第5圖中’在研磨及對於減慢之頭 增加研磨壓力以加速研磨期間，在四個點預測終點。此 處，對於第-基板（如跡線5G1中所示），在31秒使壓 力a加1.25倍（510)及在51秒使壓力增加丨〇2倍 (511)隨後，對於第二基板（如跡線5〇2中所示），在 70秒使壓力增加U0倍（512)及在91秒使壓力增加 1.27倍（513)。在第5圖中，兩個基板之最後終點相隔 0 · 4 秒 〇 在研磨製程期間，可僅幾次（諸如四、三、二或僅一 次）進行研磨率之變化。可在接近研磨製程開始時、當 中或接近結束時進行調整。 用於調整終點之方法可基於所執行研磨之類型而不 同。對於銅塊研磨而言，可使用簡單渦流監控系統。對 於在單個平臺上之多個晶圓之銅清潔CMP而言，首先可 使用簡單渦流監控系統以便於所有該等基板同時達到第 一突破（breakthrough)。隨後，可將該渦流監控系統變換 為雷射監控系統以清潔並過度研磨晶圓。對於在單個平 201027611 臺上之多個晶圓之阻障及介電CMP而言，可祐 J 1之用光學gt 控系統。 现 描述於本說明書中之本發明之實施例及所有功能操作 可在數位電子電路、或電腦軟體、韌體或硬體中實施， 包括揭示在本說明書中之結構構件及其結構均等物或其 組合。本發明之實施例可作為一或多冑電腦程式產品，、 亦即，確實體現於機器可讀儲存媒體中，其藉由資：處 理裝置（例如’一可程式化處理器、一電腦或多個處理 器或多個電腦）之操作執行或控制資料處理裝置（例如， 一可程式化處理器、一電腦或多個處理器或多個電腦） 之操作的-或多個電腦程式實施。或者或另外情況下， 電腦程式可在-資訊載趙中（例如，—傳播信號中）編 碼電腦程式（亦稱為程式、軟體、軟體應用或程式碼） 可以任何形式之程式料語言寫人’該等程式設計語言 包括編譯或解譯語言，且該電腦程式可以任何形式部 署’包括作為單機程式或作為模組、組件、次常式或其 ㈣合在計算環境中使用之單^電腦程式未必對應於 檔案。程式可在存放其他程式或資料之檔案之一部分 中在專用於所述程式之單個標案中或多個同等播案⑼ 如’儲存-或多個模組、子程式或程式碼之部分之樓案） 中储存可署電腦程式以在_個位點處或橫跨多個位 點分佈且藉由通信網路互聯之__個電腦或多個電滕上執 行。 可藉由—或多個可程式化處理器執行一或多個電腦程 20 201027611 式以執行藉由對輸入資料操作且產生輸出之功能來執行 描述在本說明書中之製程及邏輯流程。該等製程及邏輯 流程亦可藉由專用邏輯電路（例如，場可程式化閘陣列 (FPGA)或特殊應用積體電路（ASIC))執行且裝置亦 可作為該專用邏輯電路實施。 上文描述之研磨裝置及方法可應用於多種研磨系統 中。研磨墊或承載頭中之任一者或兩者可移動以在研磨 表面與基板之間提供相對運動。舉例而言，平臺可環繞 而非旋轉。研磨墊可為緊固於平臺之圓形（或一些其他 形狀）墊。終點偵測系統之一些態樣可適用於線性研磨 系統（例如’其中研磨墊為線性移動之連續或卷盤式 帶）。研磨層可為標準（例如，含有或不含填充劑之聚醯 胺曱酸酯）研磨材料、軟材料或固定研磨材料。使用相 對定位之術語；應理解研磨表面及基板可固定在垂直方 向或一些其他方向中。 已描述本發明之特定實施例。其他實施例在下列申請 專利範圍之範_内。 【圖式簡單說明】 第1圊圖不具有兩個研磨頭之研磨裝置之實例。 苹2A圓為用於調整複數個基板中一基板之研磨率以 使得該複數個基板大致同時達到目標厚度之實例製程之 流程圖。

21 201027611 以 實 第2B圖為用於調整複數個基板中之一基板之 使得該複數個基板在目標時間下具有大致相同厚度之 例製程之流程圊。 第3圖圖示_研磨進程之實例圖解，其以厚度相對於 調整研磨率以達到目標時間或目標厚度之製程的時間量 測。 第4圖圖示_研磨進程之實例圖解，其藉由光譜指標

量測對於調整研㈣以達到目標時間或乾指標的製程了 第5圖圖示兩個實例信號跡線’該等信號跡線對應於 在同-平臺上研磨之兩個基板，其來自對於兩基板調整 研磨率之製程。 不同圖式中之相同參考數字及編號係指相同元件。 【主要元件符號說明】 100研磨裝置 110研磨墊 115基板 120平臺 121馬達 122臂/組合漿/沖洗臂 125轴 130承載頭 140原位監控系統 22 [S1 201027611 142 145 155 161 171 201 202 • 203 204 205 206 301 302 501 502 ❿ 510 511 512 513 驅動轴 控制器 光學通路 轴 支撐結構 步驟 步驟 步驟 步驟 步驟 步驟 點 線 第一基板 第二基板 在3 1秒之壓力 在51秒之壓力 在70秒之壓力 在91秒之壓力

Claims (1)

1. 201027611 七、申請專利範圍： i. 種電腦實施方法’其包含以下步驟： 在一研磨裝置中同時研磨複數個基板，其中每一基板具 有可藉由一獨立可變研磨參數而獨立控制之一研磨率； 在研磨期間用一原位監控系統自該等複數個基板中之每 '基㈣得量測資料’其中該量測資料隨該等複數個基 板中之每一基板之厚度而變； φ 基於該量測資料判定該等複數個基板中之每-基板在- 目標時間將具有之—預計厚度或對於該等複數個基板中 之每基板在該基板將達到一目標厚度時之一預計時 間；且 對於至少一個基板調整其該研磨參數以調整該等至少一 個基板之該研磨率以使得與無該調整相比較該等複數個 基板在該目才票時間具有更接近相同之厚度或該等複數個 基板更接近同時達到該目標厚度。 ❹ 2.如申請專利範圍第1項之電腦實施方法，進一步包含 、下步驟.基於該量測資料判定在一目標時間該等複數 個基板中之每-基板將具有之—預計厚度，且調整對於 至少一個基板之該研磨參數以調整該至少一個基板之該 研磨率，錢㈣無該㈣減較，該複數個基板在該 目標時間具有更接近相同之厚度。 3.如申請專利範圍第1項之電腦實施方法，進一步包含 以下步驟：基於該量測資料判定對於該等複數個基板中 之每一基板在該基板將達到一目標厚度時之一預計時 24 201027611 間，且對於至少-個基板調整其該研磨參數以調整該等 至少「個基板之該研磨率，以使得與無該調整相比較， 該等複數個基板更接近同時達到該目標厚声。 (如申請專利範圍第Μ之電腦實施方^其中判定在 =時間每-基板將具有之該預計厚度或每一基板將 達到該目標厚度之該預計時間之步驟包括以下步驟：計 算一現時研磨率。 如申請專利範圍第4項之電腦實施方法，其中獲得量 測貝料之步驟包括以下步驟：獲得-厚度量測序列。 :·如申請專利範圍第5項之電腦實施方法，其中計算一 現時研磨率之步驟包括以下 合-線性函數。 ㈣厚度量測序列擬 厚申度請二利範圍第6項之電腦實施方法，其中判定該 達到心=間之步驟包括以下步驟：當該線性函數將 違⑽目標時間或厚度時分別外推。 如申明專利範圍第1項之電腦實施方法，其中獲得晉 測資料之步嫌4紅. 成丹甲獲得量 測資料，…乂下步驟：用-渦流監控系統獲得量 I:/驟請專::範圍第8項之電腦實施方法’進-步包含 止研磨。爾雷射監㈣㈣測到-研磨終點時停 J0.如_請專利範 測資料之步驟包括 測資料。 圍第1項之電腦實施方法，其中獲得 以下步驟：用一光學監控系統獲得 量 量 25 ί SI 201027611 u.如申請專利範圍第10項之電腦實施方法，其中獲得 量測資料之步驟包括以下步驟··獲得由該基板反射之光 之一現時光譜序列。 12.如申請專利範圍第n項之電腦實施方法其中獲得 量測資料之步驟進-步包含以下步驟：將來自該現時光 譜序列之每一現時光譜與來自一參考光譜庫之複數個參 考光譜相比較，且挑選一最佳匹配參考光譜。 • I3·如申請專利範圍第1項之電腦實施方法，其中該研磨 參數為該研磨裝置之一承載頭中之—壓力。 14. 如申請專利範圍第丨項之電腦實施方法，其中調整該 研磨參數之步驟包括以下步驟：自該等複數個基板挑選 一參考基板且對於來自該等複數個基板之一不同基板調 整該研磨參數。 15. 如申請專利範圍第14項之電腦實施方法，其中調整 該不同基板之該研磨參數之步驟係調整該不同基板之研 • 磨率以使得在該目標時間該不同基板大致具有該參考基 板之預計厚度。 16. 如申請專利範圍第14項之電腦實施方法，其中調整 該不同基板之該研磨參數之步驟係調整該不同基板之研 磨率以使得該不同基板大致在該參考基板之預計時間達 到該目標厚度。 17. 如申請專利範圍第14項之電腦實施方法，其中挑選 一參考基板之步驟包括以下步驟：挑選一預定基板。 18. 如申請專利範圍第14項之電腦實施方法其中挑選 26 0 201027611 該等複數個基板挑 一參考基板之步驟包括以下步驟：自 選一其中具有一最薄預計厚度的基板 19. 如申請專利範圍第14項之電腦實施方法其中挑選 「參考基板之步驟包括以下步驟：自該等複數個基板挑 選一其中具有一最厚預計厚度之基板。

   20. 如申請專利範圍第i項之電腦實施方法，其中調整該 研磨參數之步驟包括以下步驟：由對於該等複數個基板 中之每一基板之該預計厚度計算一平均厚度。 21. 如申請專利範圍第2〇項之電腦實施方法其中調整 該研磨參數之步驟包括以下步驟：調整該等複數個基板 之研磨參數以使得該複數個基板在該目標時間大致具有 該平均厚度。 ' 22·如申請專利範圍第！項之電腦實施方法，其中調整該 研磨參數之步驟包括以下步驟：由對於該等複數個基板 中之每一基板之該預計時間計算一平均時間。 23.如申請專利範圍第22項之電腦實施方法其中調整 該研磨參數之步驟包括以下步驟：調整該等複數個基板 之研磨參數以使得該等複數個基板大致在該平均時間達 到該目標厚度。 24· 種電腦程式產品’其確實體現在一電腦可讀媒想 中’並包含指令’該等指令用於促使一處理器以： 促使一研磨裝置同時研磨複數個基板，每一基板具有可 藉由一獨立可變研磨參數獨立控制之一研磨率； 在研磨期間用一原位監控系統接收來自該等複數個基板 27 201027611 中之每基板之量測資料，其中該量測資料隨該等複數 個基板中之每一基板之厚度而變； 基於該量測資料判定該等複數個基板中之每一基板在一 目標時間將具有之—預計厚度或對於該等複數個基板中 之每-基板在該基板將達到一目標厚度時之一預計時 間；及

   對於至/個基板調整其該研磨參數以調整該至少一個 基板之該研磨率以使得與無該調整相比較，該等複數個 基板在該目標時間具有更接近相同之厚度或該等複數個 基板更接近同時達到該目標厚度。 25· 一種研磨裝置’其至少包含： 複數個承載頭卩抵靠—研磨表面固定複數個基板每 -承載頭在藉由該承載頭固定之一基板上具有可獨立控 制之一壓力； 在研磨期間自該等複數個基板 每一基板產生量測資料， 』頁料，其中該量測資料隨正量測之一 基板之厚度而變；及 一控制器’其經組態以 促使該研磨裝置同時研磨該等複數個基板， 接收該量測資料， 基於該量測資料判定該等複數個基板中 在一目標時間將具有— 吞板 f厚度或對於該等複數個基 板中之每基板在該基板 時間；及 運】目標厚度時之一預計 28 I SI 201027611 對於至少一個基板調整其研磨參數以調整該至少 個基板之研磨率以使得與無該調整相比較，該等複數個 基板在該目標時間具有更接近相同 基板更接近同時達到該目標厚度。 之厚度或該等複數個

   麝 29 m