TW201422374A - 使用光譜感測器之殘留物檢測 - Google Patents
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Abstract
檢測在一圖案化下方層上方的一填料材料的殘留物之步驟包括以下步驟：造成一光學度量系統的一探針與一基材之間的相對運動；以該光學度量系統透過該探針從該基材上的一區塊內的複數個不同的測量位置來獲得複數個經測量的光譜；將各個該複數個經測量的光譜和一參考光譜比較，以產生複數個相似性值，該參考光譜是從該填料材料反射的一光譜；結合該些相似性值，以產生一純量值；及基於該純量值，決定殘留物的存在。
Description
本發明關於光學度量，例如用以檢測基材上的殘留物。
通常藉由在矽晶圓上依序地沉積導電層、半導體層或絕緣層以在基材上形成積體電路。一個製造步驟涉及沉積填料層於非平坦表面上且將填料層平坦化。對於特定應用，填料層係被平坦化而直到暴露圖案化層的的頂表面為止。導電填料層例如可被沉積在圖案化絕緣層上，以填充絕緣層中的溝渠或孔洞。在平坦化之後，殘餘在絕緣層的突起圖案之間的金屬層部分係形成可在基材上的薄膜電路之間提供導電路徑的介層洞、插塞與線路。對於其他應用(諸如氧化物研磨)，填料層係被平坦化而直到預定厚度留在非平坦表面上為止。此外，為了光微影，通常需要基材表面的平坦化。
化學機械研磨(CMP)是可令人接受的平坦化方法之一。此平坦化方法通常需要使基材被裝設在載具或研磨頭上。基材的暴露表面通常被放置成抵靠旋轉的研磨墊。載具頭提供可控制的負載於基材上，以將基材推擠抵靠研磨墊。
磨蝕研磨漿料通常被供應到研磨墊的表面。
漿料分佈、研磨墊狀態、研磨墊和基材之間的相對速度、與基材上的負載中的變化會造成材料移除速率的變化。這些變化以及基材層的起初厚度的變化係造成需要達到研磨終點的時間的變化。所以，決定研磨終點僅為研磨時間的函數會導致基材的過研磨(overpolishing)或少研磨(underpolishing)。各種原位監控技術(諸如光學或渦流監控)可用以檢測研磨終點。
CMP中的一個問題是導電殘留物。例如，在製造導電介層洞、插塞與線路時，導電填料層應該被研磨而直到導電填料層從下方圖案化層的頂表面完全被移除為止。不然，任何殘餘的導電殘留物會造成短路或其他缺陷。一種避免殘留物的技術是將基材過研磨，例如持續研磨超過經檢測的研磨終點。
在一些系統中，基材在研磨期間原位地被監控，例如藉由光學地或渦流技術。然而，現今的監控技術可能無法可靠地檢測是否殘留物已經令人滿意地被移除。一種檢測殘留物的技術是測量來自基材的光譜，並且將經測量的光譜和來自殘留物材料層的參考光譜比較。
在一態樣中，一種檢測在一圖案化下方層上方的一填料材料的殘留物的方法，包括以下步驟：造成一光學度量系統的一探針與一基材之間的相對運動；以該光學度量系統透過該探針從該基材上的一區塊內的複數個不同的測量位置
來獲得複數個經測量的光譜；將各個該複數個經測量的光譜和一參考光譜比較，以產生複數個相似性值，該參考光譜是從該填料材料反射的一光譜；結合該些相似性值，以產生一純量值；及基於該純量值，決定殘留物的存在。
實施方式可包括一或更多個下述特徵。該基材包含複數個晶粒，並且該區塊實質上等於該些晶粒的一晶粒的一區塊。該複數個不同的測量位置可包含至少100個測量位置。可以實質上均勻的密度在該區塊上分佈該複數個不同的測量位置。造成該相對運動的步驟可包含以下步驟：將該基材固持在一載具頭中的一固定位置，並且移動該探針。移動該探針的步驟可包含以下步驟：在一路徑中移動該探針，該路徑包括複數個等間隔的平行線段。移動該探針的步驟可包含以下步驟：以一XY致動器移動該探針。造成該相對運動的步驟可包含以下步驟：移動固持住該基材的一載具頭，同時該探針維持在一固定位置。可在一第一研磨站處與在一第二研磨站處研磨該基材，及該探針可被定位在該第一研磨站與該第二研磨站之間。在該第一研磨站處研磨該基材的步驟可包含一填料層清除程式，並且在該第二研磨站處研磨該基材的步驟可包含一下方層研磨程式。該填料材料可以是金屬(例如銅)，並且該下方層可以是阻障層(例如氮化鉭)。將各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜比較的步驟可包含以下步驟：計算各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜之間的差方和。將各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜比較的步驟可包含以下步驟：計算各個該複數個經測量的光譜和該參
考光譜之間的交互相關。結合該些相似性值的步驟可包含以下步驟：平均該些相似性值。結合該些相似性值的步驟包含以下步驟：將該複數個相似性值的各個相似性值和一閥值比較，並且基於該比較決定是否將各個相似性值設定成一預設值。可將指明比該閥值更少的給該參考光譜的該些相似性值設定成該預設值。決定該殘留物的存在的步驟可包含以下步驟：將該純量值和一閥值比較。可基於該殘留物的存在決定是否進行下列步驟的至少一者：將該基材返回到一研磨站以進行重工或將該基材返回到一匣盒。
實施方式可包含一或更多個下述潛在的優點。可輕易地檢測殘留物(例如銅)。可測量晶粒上的填料材料的總量，並且將晶粒上的填料材料的總量和期待的填料材料的量比較。若晶粒沒有完全地被清除，則將基材返回到研磨站以進行重工。殘留物資訊可用以調整後續的研磨操作，以確保殘留物的完全移除。可產生殘留物在晶粒上的地圖。
隨附的圖式與以下說明中揭示一或更多個實施方式的細節。可從說明與圖式及從申請專利範圍清楚得知其他態樣、特徵與優點。
10‧‧‧基材
12‧‧‧晶粒
14‧‧‧區域
18‧‧‧區域
100‧‧‧化學機械研磨設備
106‧‧‧研磨台座
108‧‧‧滑動架
110‧‧‧機械手臂
118‧‧‧固態窗
120‧‧‧平台
121‧‧‧中心軸
122‧‧‧負載杯
124‧‧‧研磨站
126‧‧‧載具頭
127‧‧‧軸
128‧‧‧頂上軌道
130‧‧‧研磨墊
130a‧‧‧外部研磨層
130b‧‧‧柔軟支撐層
132‧‧‧墊調節設備
134‧‧‧手臂
136‧‧‧研磨液體
142‧‧‧固持環
144‧‧‧撓性膜
146a、146b、146c‧‧‧腔室
150‧‧‧馬達
152‧‧‧驅動軸
154‧‧‧驅動軸
156‧‧‧馬達
160‧‧‧光學度量系統
160’‧‧‧原位監控系統
162‧‧‧光源
164‧‧‧光偵測器
166‧‧‧電路
170‧‧‧分叉光纖
172‧‧‧幹線
174‧‧‧支線
176‧‧‧支線
180‧‧‧探針
182‧‧‧致動器系統
184‧‧‧位置
186‧‧‧路徑
190‧‧‧控制器
192‧‧‧中央處理單元(CPU)
194‧‧‧記憶體
196‧‧‧支援電路
300‧‧‧光譜
第1圖圖示研磨設備的一實例的平面圖。
第2圖圖示研磨設備的一實例的剖視圖。
第3圖圖示線上光學測量系統的一實例的示意圖。
第4圖圖示一示範性光譜。
第5圖圖示具有晶粒的基材的一實例的俯視圖。
第6圖圖示晶粒的俯視圖，圖示部分由填料材料組成。
第7圖圖示來自光學度量系統的光束在晶粒上的路徑的一實例的俯視圖。
第8圖圖示研磨設備的另一實例的剖視圖。
各種圖式中相同的元件符號代表相同的元件。
在一些半導體晶片製造過程中，任何上方填料層(例如導電材料，諸如金屬，像是銅或鎢，或多晶矽，或介電質諸如氧化矽)係被研磨而直到下方不同的材料層(諸如介電質，像是氧化矽、氮化矽或高-K介電質)被暴露為止。對於下方層被圖案化的一些應用，以致當上方層的頂表面被暴露時，填料層的部分會殘餘在下方層的突起圖案之間。由於基材的一些區塊保有填料層，殘留物的原位光學檢測是困難的；是否特定測量對應於期待保有填料層的位置具有不確定性。
一種檢測殘留物的技術是測量來自基材的光譜且將經測量的光譜和來自填料層的參考光譜比較。在基材的一區域(例如和晶粒的一區塊均等的一區域)上可進行多個測量。可計算區塊上的參考光譜的平均相似性，且將區塊上的參考光譜的平均相似性和預期值比較，以決定殘留物的存在。或者具有填料層的區域的密度可和預期密度比較，以決定殘留物的存在。
第1圖是用以處理一或更多個基材的化學機械研磨
設備100的平面圖。研磨設備100包括研磨台座106，研磨台座106至少部分地支撐且容納一或更多個研磨站124。研磨設備100亦包括多個載具頭126，各個載具頭126設以承載一個基材。各個研磨站124適於研磨被保持在載具頭126中的基材。
研磨設備100亦可包括一或更多個負載杯122，該些負載杯122適於促進基材藉由傳送機械手臂110在該些載具頭126與工廠界面(未圖示)或其他裝置(未圖示)之間的傳送。負載杯122大致上促進在機械手臂110與各個載具頭126之間的傳送。
各個研磨站124包括被支撐在平台120上的研磨墊130(參見第2圖)。研磨墊130可以是具有一外部研磨層130a與一柔軟支撐層130b的雙層研磨墊(參見第2圖)。
在一些實施方式中，至少一研磨站124的尺寸係使得複數個載具頭126可同時地被定位在研磨墊130上方，以致複數個基材的研磨可在研磨站124中同時發生。因此，複數個基材(例如每一個載具頭具有一基材)可藉由相同的研磨墊同時地被研磨。或者，在一些實施方式中，每一個研磨墊130僅存在有一個載具頭126。此外，儘管圖上圖示六個載具頭126，可取決於研磨製程的需要而具有更多或更少個載具頭，並且因而可有效率地使用研磨墊130的表面區塊。
在一些實施方式中，該些載具頭126耦接到滑動架108，滑動架108被裝設到頂上軌道128。頂上軌道128容許各個滑動架108能可選地被定位在該些研磨站124與該些負
載杯122上方。在第1圖所示的實施方式中，頂上軌道128具有圓形組態(以虛線圖示)，此圓形組態係容許保持有載具頭126的滑動架108能可選地在該些負載杯122與該些研磨站124上方環繞運行與/或不在該些負載杯122與該些研磨站124上方環繞運行。頂上軌道128可具有其他組態，包括橢圓形、卵形、線性形或其他適當的配向。或者，在一些實施方式中，載具頭126從轉盤被懸置，並且轉盤的旋轉係沿著圓形路徑同時地移動全部的載具頭。
研磨設備100的各個研磨站124可包括埠(例如在手臂134的末端處)以配送研磨液體136(諸如磨蝕漿料)(參見第2圖)到研磨墊130上。研磨設備100的各個研磨站124亦可包括墊調節設備132以磨蝕研磨墊130，而將研磨墊130維持在恆定的磨蝕狀態。
如第2圖所示，在各個研磨站124的平台120係可運作而繞著軸121旋轉。例如，馬達150可使驅動軸152轉動以旋轉平台120。
各個載具頭126係可運作以將基材10固持抵靠研磨墊130。各個載具頭126可具有涉及各個個別基材的研磨參數(例如壓力)的獨立控制。尤其，各個載具頭126可包括固持環142以將基材10保持在撓性膜144下方。各個載具頭126亦包括複數個由膜界定的可獨立控制的可加壓腔室(例如三個腔室146a-146c)，該些可加壓腔室可施加可獨立控制的壓力到撓性膜144上的相關區塊及因而到基材10上。儘管第2圖為了簡易例示起見僅繪示三個腔室，可具有一或兩個腔室，或
四或更多個腔室(例如五個腔室)。
各個載具頭126從軌道128被懸置，並且藉由驅動軸154連接到載具頭旋轉馬達156，以致載具頭可繞著軸127旋轉。選擇性地，各個載具頭126可橫向震盪，例如藉由驅動軌道128上的滑動架108，或藉由轉盤本身的旋轉震盪。在運作中，平台繞著平台的中心軸121旋轉，並且各個載具頭繞著載具頭的中心軸127旋轉且橫向位移越過研磨墊的頂表面。橫向拂掠(sweep)係在與研磨表面212平行之方向上。橫向拂掠可為線性或弧形運動。
控制器190(諸如可程式化電腦)連接到各個馬達152、156，以獨立地控制平台120與載具頭126的旋轉速度。例如，各個馬達可包括編碼器，該編碼器係測量相關驅動軸的角度位置或旋轉速度。類似地，控制器190連接到各個滑動架108中的致動器，以獨立地控制各個載具頭126的橫向運動。例如，各個致動器可包括線性編碼器，該線性編碼器係測量滑動架108沿著軌道128的位置。
控制器190可包括中央處理單元(CPU)192、記憶體194與支援電路196，例如輸入/輸出電路、功率供應器、時脈電路、快取、與諸如此類者。記憶體連接到CPU 192。記憶體是非暫態電腦可讀媒體，並且可以是一或更多個可輕易獲得的記憶體，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟、或其他形式的數位儲存器。此外，儘管圖示成單一電腦，控制器190可以是分配系統，例如包括多個獨立運作的處理器與記憶體。
參見第1和3圖，研磨設備100亦包括可用以決定基材10上的殘留物的存在的線上(亦稱為按順序)光學度量系統160(例如光譜度量系統)。線上度量系統被定位在研磨設備100內，但在研磨操作期間不會執行測量，而是在多個研磨操作之間(例如當基材從一研磨站被移動到另一研磨站或負載杯時)收集測量。
線上光學度量系統160包括探針180，探針180被支撐在台座106上而位在兩個研磨站124之間(例如在兩個平台120之間)的位置處。尤其，探針180位在使得軌道128支撐的載具頭126可將基材10定位在探針180上方的位置處。在研磨設備100包括三個研磨站且從第一研磨站到第二研磨站到第三研磨站依序地承載基材的實施方式中，探針180可被定位在第二與第三研磨站之間。
特別是，探針180應該被定位在期待清除填料層的站之後。例如，當控制器190以程式來設置以執行在第一研磨站處之填料層的塊體研磨(而沒有清除)、在第二研磨站處之填料層的清除、及在第三研磨站處之下方層的移除或清除時，探針180可被定位在第二與第三研磨站之間。尤其，對於具有在第一研磨站處的塊體銅研磨、在第二研磨站處之銅的清除、及在第三研磨站處之阻障層和帽蓋層的清除的銅研磨製程而言，探針180可被定位在第二與第三研磨站之間。
光學度量系統160可包括光源162、光偵測器164、與電路166，電路166用以在控制器190和光源162和光偵測器164之間傳送和接收訊號。
一或更多個光纖可用以將光從光源162傳送到研磨墊中的光學存取部，並且將從基材10反射的光傳送到偵測器164。例如，分叉光纖170可用以將光從光源162傳送到基材10且返回到偵測器164。分叉光纖可包括在探針180中具有末端以測量基材10的一幹線172，以及分別連接到光源162和偵測器164的兩個支線174和176。
在一些實施方式中，探針180固持住分叉光纖的幹線172的一末端。在運作中，載具頭162將基材10定位在探針180上方。來自光源162的光從幹線172的末端被發射、被基材10反射回到幹線172內，並且經反射的光被偵測器164接收。在一些實施方式中，一或更多個其他光學構件(例如聚焦透鏡)被定位在幹線172的末端上方，但這些光學構件可能不是必要的。
探針180可包括一機構，以調整幹線172的末端的垂直高度(例如幹線172的末端與台座的頂表面之間的垂直距離)。在一些實施方式中，探針180被支撐在致動器系統182上，致動器系統182設以在平行於軌道128的平面的平面中橫向地移動探針。致動器系統182可以是XY致動器系統，該XY致動器系統包括兩個獨立的線性致動器以沿著兩個正交的軸獨立地移動探針180。
電路166的輸出可以是前進到控制器190的數位電子訊號，以用於光學度量系統。類似地，光源162可被開啟或關閉，以回應於從控制器190前進到光學度量系統160的數位電子訊號中的控制指令。或者，電路166可藉由無線訊
號和控制器190連通。
光源162可運作以發射白光。在一實施方式中，經發射的白光包括具有波長200~800nm的光。適當的光源是氙燈或氙汞燈。
光偵測器164可以是分光計。分光計是用以測量在電磁光譜的一部分中的光強度的光學儀器。適當的分光計是光柵分光計。分光計的典型輸出是作為波長(或頻率)的函數的光強度。第4圖圖示經測量的光譜300的實例。
如上所述，光源162與光偵測器164可連接到計算裝置(例如控制器190)，該計算裝置可運作以控制它們的運作且接收它們的訊號。計算裝置可包括設置靠近研磨設備的微處理器(例如可程式化電腦)。關於控制，計算裝置可例如使光源的活化與載具頭126的運動同步化。
參見第5圖，典型的基材10包括多個晶粒12。參見第6圖，如上所述，由於下方層被圖案化，晶粒12將包括填料層在理想研磨情況中完全被移除的區域14，及填料材料殘餘在圖案化下方層的突起部分之間的區域16。
在一些實施方式中，控制器190使基材10與探針180經歷相對運動，以致光學度量系統160可在基材10上的區塊18(參見第5圖)內進行多個測量。尤其，光學度量系統160可在以實質均勻密度分佈於區塊18上的多個位置184處採行多個測量(為了清晰起見，第5圖僅圖示一個位置)。區塊18可均等於晶粒12的區塊。在一些實施方式中，晶粒12(與區塊18)可被視為包括任何鄰近的切割線的一半。在一些實施
方式中，在區塊18內進行至少一百個測量。例如，若晶粒的側邊為1cm，則可在區塊中1mm間隔處進行測量。區塊18的邊緣不需要對齊基材上特定晶粒12的邊緣。反而，重要的是可在區塊18中足夠數量的不同位置處進行足夠數量的測量，以致能可靠地計算出區塊18內的填料材料所佔據的面積百分比。
在一些實施方式中，XY致動器系統182使探針180的測量位置184橫越基材10上的區塊18中的路徑186，同時載具頭126將基材10固持在固定的位置(相對於台座106)。例如，參見第7圖，XY致動器系統182可使測量位置184橫越路徑186，該路徑186係以複數個等間隔的平行線段來橫越區塊18。這容許光學度量系統160能進行區塊18上等間隔的測量。
在一些實施方式中，不存在有致動器系統182，並且探針180維持固定(相對於台座106)，同時載具頭126係移動而使測量位置184橫越區塊18。例如，載具頭可經歷旋轉(藉由馬達156)和位移(藉由滑動架108沿著軌道128移動)的組合，以使得測量位置184橫越區塊18。例如，載具頭126可旋轉，同時滑動架108使基材的中心向外移動遠離探針180，這使得測量位置184橫越基材10上的螺旋路徑。藉由當位置184位在區塊18上時進行測量，能以區塊18上實質上均勻密度進行測量。
在一些實施方式中，藉由載具頭126的運動與探針180的運動的組合(例如載具頭126的旋轉與探針180的線性
位移)來造成相對運動。
控制器190從光學度量系統160接收訊號，該訊號承載有資訊，該資訊係描述針對光源每次閃動或偵測器的時段中由光偵測器所接收之光的光譜。
不受限於任何特定理論，由於填料材料的存在，不管是因為期待填料材料被殘餘的區塊16、或是因為期待填料層完全被移除的區塊14上的殘餘物，從基材10反射的光的光譜會在區塊18上改變。
為了評估填料材料所覆蓋的區塊的百分比，各個經測量的光譜300和參考光譜比較。參考光譜可以是由填料材料的厚層獲得的光譜，例如由金屬獲得的光譜(例如銅或鎢參考光譜)。此比較係針對各個經測量的光譜300產生相似性值。代表在區塊18內的填料材料量的單一純量值可從多個相似性值來計算，例如藉由將該些相似性值予以平均。接著，可將純量值和閥值比較，以決定區塊中殘留物的存在與/或量。
在一些實施方式中，相似性值是從經測量的光譜與參考光譜之間的差方和(sum of squared differences,SSD)來計算。在一些實施方式中，相似性值是從經測量的光譜與參考光譜之間的交互相關(cross-correlation)來計算。
例如，在一些實施方式中，各個經測量的光譜與參考光譜之間的差方和係被計算以針對各個測量位置產生一SSD值。接著，藉由將全部的SSD值除以掃瞄中所獲得的最高SSD值以產生經歸一化的該些SSD值(以致最高的SSD值等於1)，可將該些SSD值歸一化。然後，經歸一化的該些SSD
值從1被減去，以產生相似性值。具有最高SSD值及因而最小銅貢獻的光譜現在等於0。
接著，計算先前步驟中所產生的全部相似性值的平均，以產生純量值。若殘留物存在，則此純量值會較高。
作為另一實例，在一些實施方式中，計算在各個經計算的光譜與參考光譜之間的差方和(SSD)，以針對各個測量位置產生SSD值。接著，藉由將全部的SSD值除以掃瞄中所獲得的最高SSD值以產生經歸一化的該些SSD值(以致最高的SSD值等於1)，可將該些SSD值歸一化。然後，經歸一化的該些SSD值從1被減去，以產生經反轉的歸一化的該些SSD值。對於一給定光譜，若在前面步驟中所產生的經反轉的歸一化的SSD值小於經使用者定義的閥值，則它被設定成0。經使用者定義的閥值可以是0.5至0.8，例如0.7。接著，計算在先前步驟中所產生的全部的值的平均，以產生純量值。再次地，若殘留物存在，則此純量值會較高。
若經計算的純量值大於閥值，則控制器190可標示基材具有殘留物。另一方面，若純量值等於或小於閥值，則控制器190可標示基材不具有殘留物。
若控制器190沒有標示基材具有殘留物，則控制器通常會使基材在下一個研磨站進行處理。另一方面，若控制器190標示基材具有殘留物，則控制器會採取各種動作。在一些實施方式中，基材會立即地被返回到前面的研磨站以進行重工。在一些實施方式中，一旦排列中的其他基材已經完成研磨，基材會被返回到匣盒(而不必在後續的研磨站中被處
理)且被標示成進行重工。在一些實施方式中，基材被返回到匣盒(而不必在後續的研磨站中被處理)，並且在追蹤資料庫中的基材的輸入的被產生以指明基材具有殘留物。在一些實施方式中，可使用純量值來調整後續的研磨操作，以確保殘留物的完全移除。在一些實施方式中，可使用純量值來警示操作者研磨製程中發生錯誤，並且引起操作者的注意。工具可進入到多個錯誤/警報狀態，例如將全部的基材返回到匣盒且等待操作者介入。
在另一實施方式中，針對各個測量值的經計算的相似性值和閥值比較。基於此比較，各個測量位置被標示成填料材料或不是填料材料。例如，若如上所討論針對各個測量位置產生經反轉的歸一化的SSD值，則經使用者定義的閥值可以是0.5至0.8，例如0.7。
可計算被標示成填料材料之區塊18內的多個測量位置的百分比。例如，被標示成填料材料之多個測量位置的數量可除以測量位置的總數量。
此經計算的百分比可和閥值百分比比較。可從基材上的晶粒圖案的認知，或憑經驗地藉由測量(使用上述的測量過程)被認為不具有殘留物的樣品基材，來計算閥值百分比。可由專用的度量站來證實樣品基材不具有殘留物。
若經計算的百分比大於閥值百分比，則基材被標示成具有殘留物。另一方面，若百分比等於或小於閥值百分比，則基材被標示成不具有殘留物。接著，控制器190可採取如上所討論的動作。
返回第8圖，將上述技術施用到原位監控系統160’是可行的。在此情況中，通過研磨墊的光學存取使藉由包括穿孔(即穿過墊的孔洞)或固態窗118來提供。固態窗118可被固定到研磨墊130，例如作為填滿研磨墊中的穿孔的插塞(例如被模鑄到或被黏附性地固定到研磨墊)，儘管在一些實施方式中固態窗可被支撐在平台120上且突出到研磨墊中的穿孔內。對於原位的情況，殘留物值可用以控制終點。當控制器決定純量值達到特定終點閥值時，可決定沒有殘留物存在，並且控制器可停止研磨製程。
可將上述研磨設備與方法施用於各種研磨系統中。例如，取代不從軌道被懸置，多個載具頭可從轉盤被懸置，並且可由從轉盤被懸置且相對於轉盤移動的滑動架來提供該些載具頭的橫向運動。平台可環繞運行，而不是旋轉。儘管第1圖圖示複數個研磨站，可僅具有單一個研磨站。研磨墊可以是被固定到平台的圓形墊(或一些其他形狀)。終點檢測系統的一些態樣可被施用到線性研磨系統(例如研磨墊是連續式或線性地移動的捲筒-至-捲筒的帶)。研磨層可以是標準(例如具有或不具有填料的聚胺基甲酸脂)的研磨材料、柔軟材料、或固定的磨蝕材料。使用相對位置的用語；應瞭解研磨表面與基材可被保持成垂直方位或一些其他方位。
儘管上述說明是導向本發明的實施例，可在不悖離本發明的基本範疇下設想出本發明的其他與進一步實施例，並且本發明的範疇是由隨附的申請專利範圍來決定。
10‧‧‧基材
106‧‧‧研磨台座
108‧‧‧滑動架
120‧‧‧平台
126‧‧‧載具頭
127‧‧‧軸
128‧‧‧頂上軌道
154‧‧‧驅動軸
156‧‧‧馬達
160‧‧‧光學度量系統
162‧‧‧光源
164‧‧‧光偵測器
166‧‧‧電路
170‧‧‧分叉光纖
172‧‧‧幹線
174‧‧‧支線
176‧‧‧支線
180‧‧‧探針
182‧‧‧致動器系統
190‧‧‧控制器
Claims (20)
- 一種檢測在一圖案化下方層上方的一填料材料的殘留物的方法，該方法包括以下步驟：造成一光學度量系統的一探針與一基材之間的相對運動；以該光學度量系統透過該探針從該基材上的一區塊內的複數個不同的測量位置來獲得複數個經測量的光譜；將各個該複數個經測量的光譜和一參考光譜比較，以產生複數個相似性值，該參考光譜是從該填料材料反射的一光譜；結合該些相似性值，以產生一純量值；及基於該純量值，決定殘留物的存在。
- 如請求項1所述之方法，其中該基材包含複數個晶粒，並且該區塊實質上等於該些晶粒的一晶粒的一區塊。
- 如請求項1所述之方法，其中該複數個不同的測量位置包含至少100個測量位置。
- 如請求項1所述之方法，其中以實質上均勻的密度在該區塊上分佈該複數個不同的測量位置。
- 如請求項1所述之方法，其中造成該相對運動的步驟包含以下步驟：將該基材固持在一載具頭中的一固定位置，並 且移動該探針。
- 如請求項5所述之方法，其中移動該探針的步驟包含以下步驟：在一路徑中移動該探針，該路徑包括複數個等間隔的平行線段。
- 如請求項5所述之方法，其中移動該探針的步驟包含以下步驟：以一XY致動器移動該探針。
- 如請求項1所述之方法，其中造成該相對運動的步驟包含以下步驟：移動固持住該基材的一載具頭，同時該探針維持在一固定位置。
- 如請求項1所述之方法，該方法包含以下步驟：在一第一研磨站處研磨該基材，並且在一第二研磨站處研磨該基材，及其中該探針被定位在該第一研磨站與該第二研磨站之間。
- 如請求項9所述之方法，其中在該第一研磨站處研磨該基材的步驟包含一填料層清除程式，並且在該第二研磨站處研磨該基材的步驟包含一下方層研磨程式。
- 如請求項1所述之方法，其中該填料材料是金屬。
- 如請求項11所述之方法，其中該填料材料是銅。
- 如請求項11所述之方法，其中該下方層是阻障層。
- 如請求項1所述之方法，其中將各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜比較的步驟包含以下步驟：計算各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜之間的一差方和。
- 如請求項1所述之方法，其中將各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜比較的步驟包含以下步驟：計算各個該複數個經測量的光譜和該參考光譜之間的一交互相關。
- 如請求項1所述之方法，其中結合該些相似性值的步驟包含以下步驟：平均該些相似性值。
- 如請求項1所述之方法，其中結合該些相似性值的步驟包含以下步驟：將該複數個相似性值的各個相似性值和一閥值比較，並且基於該比較決定是否將各個相似性值設定成一預設值。
- 如請求項17所述之方法，該方法包含以下步驟：設定該些相似性值，其中該些相似性值指明比該閥值更少的給該參考光譜的相似性。
- 如請求項1所述之方法，其中決定該殘留物的存在的步驟包含以下步驟：將該純量值和一閥值比較。
- 如請求項1所述之方法，該方法更包含以下步驟：基於該殘留物的存在決定是否進行下列步驟的至少一者：將該基材返回到一研磨站以進行重工或將該基材返回到一匣盒。
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