專利名稱：：提供去除速率曲線處理的化學(xué)機械拋光設(shè)備的反饋控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明關(guān)于一般半導(dǎo)體基片的平面化(planarization)工藝，特別是關(guān)于半導(dǎo)體晶片的平面化(planarization)工藝的，而且，尤其是關(guān)于平面化工藝中提供反饋控制的一種方法和設(shè)備的。
背景技術(shù)：
：化學(xué)機械拋光(CMP)用在半導(dǎo)體制造工藝中以獲得半導(dǎo)體晶片的完全平面化(fullplanarization)。該方法包括去除材料(removematerial)，例如，用化學(xué)腐蝕和機械接觸的方法從該晶片(典型材料是二氧化硅SiO2)去除其表面材料(surfacematerial)的犧牲層(sacrificiallayer)。拋光消除(flattenout)高度差別，因為高形貌(topography)(丘)區(qū)的材料去除比低形貌(谷)區(qū)的快。CMP工藝一般用擴散(disperse)在堿性或酸性溶液中的研磨漿料(abrasiveslurry)，通過化學(xué)腐蝕和機械接觸的共同作用以平面化所述晶片的所述表面。一般CMP設(shè)備包括一個拋光工具(其上裝有待拋光的附著晶片)，該拋光工具位于其上裝有拋光墊的可旋轉(zhuǎn)的圓形臺板(platen)的上方。工作時，該臺板可轉(zhuǎn)動，研磨漿料被引到所述拋光墊上。一旦漿料被噴敷在該拋光墊上后，可向一個旋轉(zhuǎn)頭(rotatinghead)施加一個向下的力，將該附著晶片壓靠在該拋光墊上。由于該晶片被壓靠在該拋光墊上，該晶片即被進(jìn)行機械與化學(xué)拋光。CMP工藝的效果(effectiveness)可用拋光速率、基片表面的相應(yīng)光潔度(resultingfinish)(無小尺寸粗糙)以及平面度(flatness)(無大尺寸形貌)來衡量。所述拋光速率、光潔度以及平面度由多種因素決定，這些因素包括所述墊與漿料的組合，所述基片與所述墊之間的相對速度(relativespeed)，以及將所述基片壓靠在所述拋光墊上的所述壓力。隨著半導(dǎo)體工藝精細(xì)程度的提高，CMP工藝對該制造工藝越來越重要，特別是，其在控制和最小化晶片內(nèi)厚度(WIW)的非均勻性方面越來越重要。在拋光過程中，多種因素會導(dǎo)致整個晶片表面的變化(variation)。例如，表面形貌的變化可歸因于在所述CMP拋光設(shè)備中的所述處理條件(processingcondition)的漂移(drift)。典型地，所述CMP設(shè)備可為特定工藝調(diào)整到最佳狀態(tài)，但是由于所述工藝的化學(xué)和機械改變，例如，在拋光過程中所述拋光墊的改變，工藝消耗品的降級退化(degradation)以及其它因素，所述CMP工藝可能偏離其最佳工藝狀態(tài)。除了處理漂移(processingdrift)以外，進(jìn)入所述CMP工藝的所述晶片表面也可能是非均勻的，這加劇了由所述工藝引起的拋光后整個表面的變化。目前修正(correct)處理漂移的方法包括反饋控制，在該反饋控制中，將在當(dāng)前處理中生成的信息用于調(diào)整未來處理流程(processingrun)中。在拋光步驟的此反饋控制中使用的控制變量(controlvariable)包括拋光工具的搖臂振動幅度(armoscillationlength)。另外，還建立反饋回路(feedbackloop)以優(yōu)化拋光墊調(diào)節(jié)(polishingpadconditioning)。然而，在當(dāng)今的晶片制造環(huán)境中，這些方案措施還不能令人滿意地補償上述效應(yīng)的影響。本發(fā)明可以直接克服，或至少部分地減輕一個或者多個上面提出的問題所造成的影響。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明關(guān)于基片(例如半導(dǎo)體晶片)表面平面化的一種方法，設(shè)備和介質(zhì)，以改進(jìn)對晶片厚度曲線的流程到流程(runtorun)的控制。本發(fā)明采用一種平面化工藝(planarizationprocess)的模式(其可以作為單一模式或多重模式實施)預(yù)測所述整個晶片表面的材料去除，并改善晶片內(nèi)厚度(withinwaferthickness)的均勻性。來自預(yù)測結(jié)果的偏差(deviation)用于設(shè)定新的拋光參數(shù)(polishingparameter)，這些拋光參數(shù)被反饋回所述工藝以提高工藝效果。在本發(fā)明的一個方式中，一種在拋光操作中產(chǎn)生均勻晶片厚度曲線的方法包括(a)提供一種晶片拋光模式，該模式在晶片上定義多個分區(qū)，并且在拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率；以及(b)用一個為每個分區(qū)生成目標(biāo)厚度曲線(targetthicknessprofile)的拋光配方(polishingrecipe)，拋光晶片。在本發(fā)明的另一方式中，在拋光操作中，一種控制晶片表面非均勻性的方法包括(a)提供一種晶片拋光模式，該模式在晶片上定義多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率；其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟；(b)根據(jù)進(jìn)料晶片的厚度曲線，用第一拋光配方，拋光晶片；(c)為經(jīng)過步驟(b)拋光的晶片確定晶片厚度曲線；以及(d)基于步驟(c)的所述晶片厚度曲線以及步驟(a)的所述模式，計算更新的拋光配方，以保持目標(biāo)晶片厚度曲線(targetwaferthicknessprofile)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述第一拋光配方建立在步驟(a)的所述模式基礎(chǔ)上，以獲得所述目標(biāo)晶片厚度曲線，或者，所述第一拋光配方憑經(jīng)驗確定。在本發(fā)明的至少一些實施例中，步驟(a)的所述模式中的所述多個分區(qū)包括從所述晶片中心點沿徑向向外擴展的圍繞該中心的分區(qū)。所述模式可以包括四個或更多這樣的分區(qū)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，步驟(b)的所述拋光包括在多個拋光臺(polishingstation)拋光所述晶片。所述拋光步驟可以在三個拋光臺進(jìn)行。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述拋光配方至少在兩個拋光臺上是相同的。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述拋光配方至少在兩個拋光臺上是不同的。在本發(fā)明的至少一些實施例中，步驟(c)計算所述更新的拋光配方包括計算所述多個拋光臺的每一個的更新的拋光配方。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述多個拋光臺中的每個拋光臺的所述更新的拋光配方反映(accountfor)各個單獨的拋光臺上的工具狀態(tài)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，提供一個模式的步驟包括(e)在一個或多個晶片上定義的多個分區(qū)的每一分區(qū)，測量拋光前的晶片厚度；(f)拋光所述一個或多個晶片，其中拋光包括在多個拋光步驟中拋光所述一個或多個晶片；(g)在步驟(g)的所述的拋光步驟的每一步后，在所述多個分區(qū)的每一個分區(qū)，測量所述一個或多個晶片的晶片材料去除速率；(h)提供一個模式，該模式定義工具狀態(tài)對拋光效果的影響；以及(i)將所述拋光前的和拋光后的晶片的每個或所有這些分區(qū)的厚度記錄在一個可記錄的介質(zhì)上；該模式還可以包括將所取得的數(shù)據(jù)擬合到一個線性或非線性曲線中，這個曲線建立了所述晶片的一個分區(qū)的所述材料去除速率與感興趣的拋光參數(shù)之間的關(guān)系。在本發(fā)明的至少一些實施例中，拋光參數(shù)包括拋光時間。這些拋光參數(shù)還可以包括選自由包括拋光時間，拋光墊向下的力和速度，漿料流量(flow)和成分(composition)，調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，所述調(diào)節(jié)盤和所述晶片夾持器(wafercarrier)的振動速度所組成的參數(shù)組中的一個參數(shù)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，分區(qū)j(AR’j)在步驟(a)的所述模式中的晶片去除根據(jù)下面方程確定AR′j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4，t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，而且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j，在拋光步驟(a)對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。晶片材料去除速率曲線可通過用下面比例因子(scalingfactor)標(biāo)度(scaling)該曲線來反映工具狀態(tài)(1+kp·tp+kd·td+kpd·tp·td)這里的tp和td項分別是拋光墊和盤的壽命，其以小時為單位；而kp，kd和kpd項是將拋光墊和盤壽命與去除速率聯(lián)系起來的憑經(jīng)驗確定的系數(shù)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，通過解下面方程獲得更新的拋光配方minxf(ysp,g(x))]]>這里x是對應(yīng)于所述拋光配方的時間和其它處理參數(shù)的一個矢量；g(x)是所述拋光工藝的所述模式，ysp是一個期望的平均分區(qū)晶片厚度的一個矢量；而f(ysp，g(x))是補償所述模式預(yù)測厚度g(x)與期望晶片厚度ysp之間偏差的補償函數(shù)。在本發(fā)明的另一個方式中，為晶片厚度曲線確定模式的一種方法包括(a)在一個或多個晶片上定義的多個分區(qū)的每一分區(qū)測量拋光前的晶片厚度；(b)拋光所述一個或多個晶片，其中拋光包括在多個拋光步驟中拋光所述一個或多個晶片；(c)在步驟(b)的所述拋光步驟的每一步后，在所述多個分區(qū)的每一個分區(qū)，測量所述一個或多個晶片的所述晶片材料去除速率；(d)提供一個模式，該模式定義工具狀態(tài)對拋光效果的影響；以及(e)將所述拋光前的和拋光后的晶片的每個或所有這些分區(qū)的厚度記錄在一個可記錄的介質(zhì)上。所述模式還可以包括將所獲得的數(shù)據(jù)擬合到一個線性或非線性曲線中，這個曲線可以建立所述晶片的一個分區(qū)的所述材料去除速率與感興趣的拋光參數(shù)之間的關(guān)系。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述拋光參數(shù)包括拋光時間。所述拋光參數(shù)還可以包括選自由包括拋光時間，拋光墊向下的力和速度，漿料流量和成分，調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，所述調(diào)節(jié)盤和所述晶片夾持器的振動速度所組成的參數(shù)組中的一個參數(shù)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，步驟(a)的所述模式中的加工分區(qū)j(AR’j)的所述晶片材料去除速率根據(jù)下面的方程確定AR′j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j中，在拋光步驟(a)對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。所述晶片材料去除速率曲線可通過用下面比例因子(scalingfactor)標(biāo)度(scaling)該曲線反映工具狀態(tài)(1+kp·tp+kd·td+kpd·tp·td)這里的tp和td項分別指拋光墊和盤的壽命，其以小時為單位；kp，kd和kpd項是將拋光墊和盤壽命與去除速率聯(lián)系起來的憑經(jīng)驗確定的系數(shù)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，用少于10個晶片的實驗就可以確定一個所述模式。在本發(fā)明的一個方式中，用于調(diào)節(jié)拋光墊的設(shè)備具有一個運載組件，該拋光墊用于平面化基片，該運載組件具有多個固定臂，以將晶片固定在多個拋光墊的多個平整表面(planarizingsurface)之上；能控制所述拋光工藝的操作參數(shù)的控制裝置；以及可與這些控制裝置耦合的一種控制器；該控制器運轉(zhuǎn)這些控制裝置，將所述拋光工藝的所述操作參數(shù)作為一個晶片厚度曲線模式的一個函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，所述模式包括定義一個拋光模式，該拋光模式在晶片上定義了多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟。在本發(fā)明的至少一些實施例中，在所述晶片材料去除速率模式中，所述模式根據(jù)下面方程，定義一個分區(qū)j(AR’j)的晶片去除AR′j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4，t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，而且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j中，在拋光步驟(a)對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。在本發(fā)明的另一個方式中，一種計算機可讀的介質(zhì)包括由計算機執(zhí)行的指令，這些指令包括用于化學(xué)機械拋光工藝的計算機-執(zhí)行軟件應(yīng)用程序，而且執(zhí)行該工藝的這些指令包括(a)從化學(xué)機械拋光工具中接收與在該化學(xué)機械拋光工藝中處理的至少一個晶片的所述晶片去除速率相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及(b)從步驟(a)的所述數(shù)據(jù)，計算更新的拋光配方，其中所述更新的拋光配方是通過確定晶片材料去除速率模式的輸出與步驟(a)的所述數(shù)據(jù)之間的差別來計算。在本發(fā)明的至少一些實施例中，晶片材料去除速率的所述模式在晶片上定義了多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟。在本發(fā)明的至少一些實施例中，在所述晶片材料去除速率模式中的加工分區(qū)j(AR’j)的所述晶片去除根據(jù)下面方程確定AR′j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j中，在拋光步驟(a)對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。術(shù)語“目標(biāo)晶片厚度曲線”表示所述CMP工藝的期望的處理結(jié)果。所述曲線允許有一定的公差(tolerance)，以便反饋控制系統(tǒng)可以據(jù)此定義一個目標(biāo)以及可接受的標(biāo)準(zhǔn)偏差(standarddeviation)，其中這些偏差不需要所述拋光配方的更新。術(shù)語目標(biāo)晶片厚度曲線包括所述目標(biāo)以及由此產(chǎn)生的所述標(biāo)準(zhǔn)偏差。術(shù)語晶片是一般意義上的準(zhǔn)備拋光的基本平的物體。晶片包括，除單片結(jié)構(gòu)(monolithstructure)外，具有一層或多層，或有薄膜沉積其上的基片。在本說明中，除非特別指出，否則，晶片和薄膜的概念可以互換使用?！肮ぞ郀顟B(tài)”指所述CMP設(shè)備的可消耗或可變部件(consumableandvariablcomponent)。在大多數(shù)情況下，這個術(shù)語表示所述調(diào)節(jié)盤和拋光墊的狀態(tài)，其在所述墊的壽命以及空載時間內(nèi)不斷改變。典型的調(diào)節(jié)盤壽命大約為60小時，而拋光墊壽命大約為30小時。參照下面的附圖及相關(guān)詳細(xì)描述，可以更充分地理解本發(fā)明的各種目的，特征，和優(yōu)點。附圖中和說明中的相同的元件用相同的數(shù)字標(biāo)示。以下附圖僅用于描述本發(fā)明，并不是為限制本發(fā)明的內(nèi)容和精神，本發(fā)明的內(nèi)容和精神應(yīng)以所附的權(quán)利要求書為準(zhǔn)。圖1是一種化學(xué)機械拋光設(shè)備的立體圖。圖2是在一個拋光配方的連續(xù)拋光步驟中，一個基片的整個表面氧化物去除(用表示)曲線圖。圖3是一般地說明模式建立過程的流程圖。圖4是一個晶片的示意圖，該晶片上有為厚度曲線模式定義的分區(qū)。圖5是用在CMP拋光操作中的所述反饋回路流程圖，其如本發(fā)明的至少一些實施例中所設(shè)計的那樣。圖6是一個CMP工藝的模式建立過程的示意圖，其中該CMP工藝使用了兩個臺板，而這兩個臺板具有不同的拋光配方，正如本發(fā)明的至少一些實施例中所設(shè)計的那樣。圖7是一種計算機系統(tǒng)的框圖，該計算機系統(tǒng)包括用在本發(fā)明的至少一些實施例中的工具表示(toolrepresentation)和訪問控制(accesscontrol)。圖8是一個軟盤圖，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例，其可以存貯軟件的各個部分(portion)。具體實施例方式圖1是典型的CMP設(shè)備100的立體圖，該設(shè)備用于拋光一個或多個基片110。該CMP設(shè)備100包括一系列拋光臺101，以及一個用于裝載和卸載基片的轉(zhuǎn)移臺(transferstation)102。每一個拋光臺都包括一個可旋轉(zhuǎn)的臺板103，其上方有拋光墊104?？梢蕴峁┮粋€拋光液體源(sourceofpolishingfluid)111，以向所述拋光墊104提供拋光液體112。每一個拋光臺可以包括一個相關(guān)的墊調(diào)節(jié)設(shè)備105，以便保持所述拋光墊的研磨條件(abrasivecondition)。一個可旋轉(zhuǎn)的多頭轉(zhuǎn)盤(multi-headcarousel)106由中心柱(centerpost)107支撐并繞該中心柱旋轉(zhuǎn)。所述多頭轉(zhuǎn)盤106上裝有多個承載頭(carrierhead)108，這些承載頭能夠分別圍繞其自身芯軸獨立旋轉(zhuǎn)。所述承載頭108從所述轉(zhuǎn)移臺102接收基片并將基片移交給所述轉(zhuǎn)移臺102。該承載頭(carrierhead)提供可控制的加載(load)，即，當(dāng)所述拋光臺和所述承載頭準(zhǔn)備就緒后，向所述基片施加壓力以將其推向所述拋光墊。一些承載頭包括護(hù)環(huán)(retainingring)109以便固定所述基片并同時協(xié)助提供拋光加載(polishingload)。為實現(xiàn)拋光，所述臺板103可以旋轉(zhuǎn)(一般以勻速旋轉(zhuǎn))。此外，可以通過調(diào)節(jié)護(hù)環(huán)的壓力，通過所述承載頭108的每一個承載頭單獨施加可變的向下的力。固定基片110的所述這些承載頭108可以繞軸113旋轉(zhuǎn)并在滑槽(slot)114內(nèi)前后擺動。一種CMP工藝需要一系列步驟拋光所述晶片。例如，如圖2顯示，一個直徑為200毫米的晶片，經(jīng)過從201到208的8個連續(xù)拋光步驟的拋光所獲得的CMP曲線圖。每一個拋光步驟都會從所述基片表面去除被拋光總材料量的一部分材料。另外，通過對201到208曲線的比較，可以看出每個拋光步驟生成的厚度曲線可能是不同的。最終薄膜厚度曲線是各個單獨的拋光步驟產(chǎn)生的厚度曲線的總合(sum)，并且在所述晶片的整個表面，產(chǎn)生均勻的晶片厚度。CMP工藝可以包括從拋光臺(臺板)到拋光臺(臺板)轉(zhuǎn)移樣品(sample)。一種CMP工藝將晶片去除分散在不同的臺板上完成，而每個臺板都進(jìn)行一整套拋光步驟，以在該臺板上獲得期望的材料去除。任何組合形式的去除方式都是可能的。因此，例如，當(dāng)希望總的材料去除是時，可以在拋光臺的臺板-1上去除在臺板-2上去除最后在臺板-3上去除各個臺板的所述拋光配方可以是相同的或不同的。上面描述的CMP工藝可被建模以提供改進(jìn)所述平面化工藝的一種形式(format)。所述模式可以用反映系統(tǒng)狀態(tài)的原始數(shù)據(jù)或者用方程表示，例如，多輸入-多輸出的線性、二次和非線性方程，這些方程描述所述系統(tǒng)各個變量之間的相互關(guān)系。利用一個模式，可以改善所述晶片內(nèi)厚度均勻性，并通過在晶片拋光期間，調(diào)整所述拋光參數(shù)將此均勻性在后續(xù)運行中一直保持，以修正不可建模(unmodel)效應(yīng)或所述拋光工藝條件的漂移。例如，可以在拋光操作期間，在用于預(yù)測并隨后優(yōu)化所述拋光配方的前饋(feedforward)和反饋回路中，對拋光的時間、拋光墊向下的力和速度、漿料流量和成分、調(diào)節(jié)時間、調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，所述調(diào)節(jié)盤和晶片夾持器的振動速度進(jìn)行調(diào)整。根據(jù)本發(fā)明的至少一些的實施例，基于對所述晶片拋光工藝的知識，建立一個初始模式，如圖3的流程圖所示。在步驟300獲得所述系統(tǒng)的初始條件(initialunderstanding)，然后用此條件設(shè)計并運行步驟310的實驗方案(DOE)。該實驗方案設(shè)計用來建立兩個變量或多個變量之間的關(guān)系，這些變量對期望控制的所述處理輸出，例如晶片厚度，具有強烈的和可預(yù)測的影響。該DOE提供與工藝參數(shù)和工藝結(jié)果有關(guān)的數(shù)據(jù)，在步驟320中，將這些數(shù)據(jù)加載到先進(jìn)的工藝控制系統(tǒng)。所述先進(jìn)的工藝控制系統(tǒng)可以是一個控制器或者計算機，其用所述數(shù)據(jù)建立和更新所述模式。在步驟325中，用戶可以確定包括輸出目標(biāo)和工藝說明(processspecification)等的各種處理要求，其與DOE數(shù)據(jù)結(jié)合，在步驟330建立一個工作模式。下面用圖例描述模式建立過程。根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例，在所述CMP工藝中，以獨立的步驟，定義一個模式結(jié)構(gòu)(modelstructure)，該模式結(jié)構(gòu)模擬晶片材料去除速率(拋光)曲線。如上所述(圖2)，這些各自獨立的步驟可以組合以產(chǎn)生一個均勻的最終晶片厚度；用在所述模式中的這些步驟還可以被定義為去除速率曲線的子集(subset)；即一個步驟可能包含一族特征相似的去除速率曲線。對于每一族去除速率曲線而言，拋光參數(shù)是確定的，這些拋光參數(shù)可以改變，而且，它們對結(jié)果的影響被確定。在此模式中的示例性的拋光變量包括但不限于拋光時間、拋光墊的向下的力和速度、漿料的流量和成分、調(diào)節(jié)時間、調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，以及所述調(diào)節(jié)盤和所述晶片夾持器的掃過速度(sweepspeed)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述模式基于所述晶片的分區(qū)，依賴于去除速率曲線。如圖4所示，沿徑向圍繞晶片中心將晶片分成從401到405的不同的區(qū)域，這些分區(qū)的寬度和面積是變化的。所述模式未設(shè)定分區(qū)的數(shù)量，其可以基于所述拋光曲線(polishingprofile)選擇。例如圖2所示的整個晶片被劃分成7個分區(qū)，而圖4所示的晶片被劃分成5個分區(qū)。所述分區(qū)的大小和位置同樣是可以改變的，并且它們可以根據(jù)某個拋光參數(shù)對所述晶片的那個分區(qū)的影響來選擇。晶片分區(qū)的數(shù)量，大小和位置可以根據(jù)所述晶片材料去除速率曲線的復(fù)雜程度來選擇。至少在一些實施例中，在任何給定晶片分區(qū)，可期望所述曲線基本是一致的，特別是在一個分區(qū)中，將多個晶片厚度測量值平均以定義所述分區(qū)平均(region-averaged)厚度曲線的情形。因此，在邊緣效應(yīng)(edgeeffect)可能不斷變化的晶片邊緣，可以選擇只包括遠(yuǎn)離中心區(qū)域的較窄分區(qū)，而接近所述晶片中心的區(qū)域，拋光效果可能比較微弱，這時可以選擇較大的分區(qū)。由于CMP工具不能修正方位變差(azimuthalvariation)，因此定義分區(qū)以將所有方位變差通過平均消除。在所述晶片的一個分區(qū)內(nèi)部進(jìn)行的薄膜厚度測量值被平均以獲得該分區(qū)的平均厚度。為了獲得DOE數(shù)據(jù)，需要根據(jù)進(jìn)料測量值運行一個拋光步驟，例如，拋光前和拋光后的晶片的厚度測量值，并且可確定每個分區(qū)的處理參數(shù)值、去除速率曲線或與之對應(yīng)的晶片厚度曲線。傳統(tǒng)情況下，可以通過對參數(shù)值的范圍以及所述拋光墊和調(diào)節(jié)盤的壽命進(jìn)行一系列實驗，憑經(jīng)驗獲得數(shù)據(jù)。此種方法對所述拋光操作的處理特性未做任何假設(shè)，而且所述數(shù)據(jù)被擬合到合適的曲線中，以定義所述模式。這種方法需要消耗大量晶片，對于一個有4個步驟的工藝，至少需要30個晶片，而且該方法也很耗時(一般盤的壽命約為60小時)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，采用一種修改(modify)的試驗方法獲取DOE數(shù)據(jù)。此方法假設(shè)所述數(shù)據(jù)可以與一個線性曲線擬合，而且疊加(superposition)是有效的。疊加法假設(shè)，通過執(zhí)行第一步一段時間，接著執(zhí)行第二步一段時間，例如這兩步是分別但又是前后相繼進(jìn)行的，這樣做所獲得的結(jié)果與將這兩步一起執(zhí)行所獲得的結(jié)果相同。另外，該方法用一個已建立的模式將墊和盤的壽命與所述拋光操作(polishingperformance)聯(lián)系起來。這些假設(shè)可以顯著減少恰當(dāng)?shù)貫樗鱿到y(tǒng)建立一個模式所需要的數(shù)據(jù)的數(shù)量(因此減少樣品的數(shù)量)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，需要晶片量不到10個，對于某些模式建立過程，甚至只需要6-8個試驗晶片。僅作為例子，所述DOE可以包括5-7個拋光步驟，而所述拋光配方可以在幾個晶片上實施，有時只在一個晶片上實施，或例如在5-8個晶片上實施。如果拋光步驟更多則拋光配方所需要消耗的晶片更多。例如，對于一個如上面描述的感興趣的拋光系統(tǒng)，可進(jìn)行一系列實驗以確定晶片材料去除速率曲線與拋光時間以及其它感興趣的參數(shù)之間的關(guān)系。可以采用標(biāo)準(zhǔn)拋光工序(standardpolishingprocedure)，而除了正在研究的所述參數(shù)，所有拋光墊和晶片條件保持不變?？梢员３植蛔兊氖纠缘膾伖鈪?shù)包括拋光墊尺寸、拋光墊組成、晶片成分、墊調(diào)節(jié)時間、所述拋光墊的旋轉(zhuǎn)速度，以及所述晶片的旋轉(zhuǎn)速度。在本發(fā)明的至少一些實施例中，正在研究的所述參數(shù)至少包括在所述拋光配方中的每一個所述拋光步驟的所述拋光時間和所述拋光向下的力(P)兩者之一，該拋光向下的力如由護(hù)環(huán)壓力限定的力。如在下面更詳細(xì)分析所表明的，所述模式還可以包括另外(additional)的參數(shù)。一旦從DOE運行中獲得數(shù)據(jù)，就可以建立一個模式。一個具有5個拋光步驟的模式可以定義如下AR′j=c1j≅t1+c2j≅t2+c3j≅t3+c4j≅t4+c5j≅t5---(1)]]>這里的AR’j是所述晶片分區(qū)j的材料的去除量；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光工藝步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間；以及c1j，c2j，c3j，c4j，和c5j分別是在拋光步驟1，2，3，4和5中，分區(qū)j的去除速率。在這個模式中可以包括另外的參數(shù)，并且該模式可以定義如下AR′j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5---(2)]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j中，在拋光步驟(a)對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。因此，該模式允許包括無限多個處理參數(shù)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述模式還可以增加一個參數(shù)，即所述工具狀態(tài)的影響。所述工具狀態(tài)表示磨損、使用以及老化對所述工具的影響，并且包括由盤壽命和墊壽命表示的所述調(diào)節(jié)盤和拋光墊的所述條件，并且還包括空載時間。此泛函性(functionality)可用一個比例因子表示，考慮墊壽命和盤壽命的一個示例性的比例因子見方程3所示ARj＝(1+kp·tp+kd·td+kpd·tp·td)·(AR’j/tp＝0，td＝0)(3)這里tp和td項分別指拋光墊和盤的壽命，其以小時為單位；而kp，kd和kpd項是將拋光墊和盤壽命與去除速率聯(lián)系起來的憑經(jīng)驗確定的系數(shù)，或等同于材料去除量；tp＝0，td＝0時的AR’j是在初始拋光條件下的材料去除量。用如上面描述的一個模式，如果給定進(jìn)料厚度、所述拋光墊和盤壽命，所述拋光步驟時間以及任何其它選擇的參數(shù)值，可以計算晶片分區(qū)平均(region-averaged)的預(yù)測厚度以及最終晶片厚度，其中所述參數(shù)在些步驟參數(shù)被改變。工藝模式的建立過程和優(yōu)化是參照一個特定的拋光系統(tǒng)進(jìn)行的。也就是說，影響晶片內(nèi)均勻性(withinwaferuniformity)的所述條件對正在被拋光的晶片的類型、拋光中使用的所述漿料以及所述拋光墊的組成等因素而言是特定的。一旦確定了晶片/漿料/拋光墊系統(tǒng)，所述系統(tǒng)就可以根據(jù)本發(fā)明所建立的模式特征化。在本發(fā)明的至少一些實施例中，設(shè)想為每一個拋光漿料/拋光墊晶片組合(即對于一個給定的晶片類型，為可能用在生產(chǎn)中的每一個不同類型/品牌的拋光漿料和每一個不同類型/品牌的拋光墊組合)生成一個單獨的模式(或者至少是一個復(fù)合模式(compositemodel)的一個補充(supplement))。同樣，在本發(fā)明的至少一些實施例中，設(shè)想一個晶片拋光模式可以在多個臺板(platen)提供拋光(accommodatepolishing)，這些臺板可以以并行的(parallel)或順次的(serially)方式對晶片進(jìn)行拋光。所述CMP拋光工藝通常包括多個臺板，這些臺板可以同時運轉(zhuǎn)。典型地，在每個臺板上去除欲去除材料總量的一部分。所述晶片被從一個臺板傳送到另一個臺板，每一個臺板都有獨立的拋光配方，該拋光配方確定這些拋光步驟的時間以及其它處理參數(shù)，例如在該臺板上執(zhí)行的這些拋光步驟的每一步驟的護(hù)環(huán)壓力。圖6顯示一個工藝模式，該模式反映執(zhí)行相似的或不同的拋光步驟的多個臺板對晶片厚度曲線的影響。在該模式的第一個階段(phase)600，臺板-1(620)的拋光配方610(這里為6個步驟)被確定(所述“第一拋光工藝”)。工藝輸入數(shù)據(jù)為630，例如進(jìn)料晶片在拋光前的加工分區(qū)的厚度，盤和墊壽命等參數(shù)被輸入到所述模式中。拋光所述晶片，測量每個晶片分區(qū)的最終厚度640。在所述第一拋光工藝中獲得的拋光后的分區(qū)厚度(regionthickness)640被用作所述模式建立過程的第二階段645的輸入數(shù)據(jù)。在臺板-2660中實施第二拋光配方650，這一拋光配方可以與在臺板-1620中實施的第一拋光配方相同或不同。用在臺板-2660上的與所述墊和調(diào)節(jié)盤相關(guān)的墊和盤壽命因子655也可以包含在所述模式中。采集最終厚度測量值670，并用于所述模式的建立過程。這樣，本發(fā)明的所述方法可以提供一個包括在多個臺板上的多個拋光工藝的模式，這些臺板在加工中處于不同的工具狀態(tài)，并可以將臺板特定的(platen-specific)反饋信息680和690分別提供給臺板-1和臺板-2。該模式適用廣泛，可以適應(yīng)各種高度復(fù)雜的拋光情況。根據(jù)本發(fā)明的至少一些實施例，這里描述的建立初始模式可以用在本發(fā)明的至少一些實施例中，以實現(xiàn)所述拋光工藝從流程到流程的一致性，并為更新所述拋光配方提供一個反饋回路(參見圖5)。簡單地說，根據(jù)第一拋光配方，處理一個或多個晶片，然后對拋光后的晶片進(jìn)行厚度測量以獲得晶片厚度曲線，并且將此晶片厚度曲線與由所述模式計算的所述預(yù)測晶片厚度曲線進(jìn)行比較。如果所述測量的晶片厚度曲線表明其偏離期望結(jié)果，那些偏差用于一個優(yōu)化過程(optimizationprocess)以更新所述拋光配方。然后，該更新的拋光配方被用在一個反饋回路以逐漸優(yōu)化所述拋光配方，以便改善或保持晶片內(nèi)薄膜厚度的均勻性。根據(jù)圖5的所述流程圖，初始處理條件，例如，工具狀態(tài)和晶片狀態(tài)被確定，這將在步驟500中，提供所期望的晶片去除速率曲線。所述初始條件可以憑經(jīng)驗確定或通過用本發(fā)明的至少一些實施例的處理模式(processingmodel)來確定。如果采用一個處理模式，一個控制器(controller)可以在步驟510中，利用這個模式計算步驟時間和處理參數(shù)，使進(jìn)入曲線變得平滑(polishanincomingprofile)，以獲得具有期望厚度的目標(biāo)平滑曲線(targetflatprofile)。在步驟520中，根據(jù)所述初始拋光配方，在CMP設(shè)備中拋光晶片。測量所述拋光后的晶片厚度，其與所述預(yù)測厚度的偏差在步驟530中被確定。在步驟540中，確定所述偏差是否超過已建立的公差范圍。如果所述偏差在可接受范圍之內(nèi)，不改變所述拋光配方，并在步驟550中，所述控制器指示所述工具繼續(xù)使用現(xiàn)有的拋光配方。如果所述偏差超出可接受限制(acceptablelimit)，需要在步驟560中設(shè)定新的目標(biāo)參數(shù)，并將這些參數(shù)在步驟570反饋回所述控制器，在該控制器中，所述拋光配方根據(jù)一個更新的模式進(jìn)行優(yōu)化，所述更新的模式考慮了實際值與預(yù)測值的所述偏差。所述拋光步驟可以重復(fù)進(jìn)行，并且可以進(jìn)一步更新所述拋光配方。按照本發(fā)明的至少一個實施例，所述CMP工藝的工藝控制允許對所述晶片整個表面的系列分區(qū)j的所述晶片去除速率進(jìn)行優(yōu)化。通過對所述晶片表面的所述分區(qū)j的單獨優(yōu)化，可以獲得對該整個表面的更好的控制。因此，獲得更好的晶片內(nèi)厚度均勻性。示例性優(yōu)化方法，其可以用于確定一個更新的模式，以確定一個更新的拋光配方，解下面方程minxf(ysp,g(x))---(4)]]>這里x是時間和與所述拋光配方對應(yīng)的其它處理參數(shù)的一個矢量；g(x)是如上述方程1-3中所述CMP工藝的所述模式；ysp是所述期望的分區(qū)平均的晶片厚度的一個矢量；以及f(ysp，g(x))是用來補償所述模式預(yù)測厚度g(x)與所述期望厚度ysp之間的所述偏差的某個函數(shù)。因此，所述優(yōu)化方法提出，所述模式不必100％修正與預(yù)測值的所述偏差。補償函數(shù)(penaltyfunction)可以用來反映測量和計算參數(shù)中的不確定性，或“抑制”工藝參數(shù)變化過快，變化程度過大帶來的影響。例如，該模式可能過度補償所述測量偏差，從而需要另一個調(diào)整來對這個過度補償作出反應(yīng)。這將引進(jìn)一個優(yōu)化過程，在所述優(yōu)化條件實現(xiàn)以前，該過程是跳躍的(jump)并進(jìn)行了數(shù)次迭代(iteration)。根據(jù)這個優(yōu)化方法，測量拋光后的晶片厚度，并且確定所述預(yù)測厚度和最終厚度之間的差別(difference)。隨后，預(yù)測誤差(errorinprediction)或稱偏移(bias)被線性地加入所述模式，從而使所述預(yù)測的最終厚度與所述實際厚度更加接近。這種偏移被加入每一個分區(qū)j，其由下面方程模擬FTj＝ITj-ARj+bj(5)這里FTj表示分區(qū)j的所述預(yù)測的最終厚度；ITj是分區(qū)j的所述進(jìn)料厚度；ARj是對于給定的一套配方參數(shù)，從分區(qū)j去除的預(yù)測去除量；以及bj是由于從分區(qū)j去除的所述預(yù)測的去除量與實際去除量之間的差別所引起的偏移項(baisterm)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，帶有偏移項的線性更新模式的過程是至少一些反饋控制的組成部分，其中的偏移項根據(jù)模式預(yù)測與實際測量之間的差別建立。在本發(fā)明的至少一些實施例中，一個反饋控制用每個所述臺板的所述平均工具狀態(tài)，將這些臺板融合進(jìn)一個單一的模式(singlemodel)。所述單一的模式將利用上述反饋方法，以某種預(yù)定的方式，在不同的臺板上分配(apportion)所述偏移調(diào)整過程。同樣，在本發(fā)明的至少一些實施例中，一個反饋控制方案(feedbackcontrolscheme)根據(jù)所述最終厚度測量值將反饋信息分別分配給所有這些臺板。為拋光工藝建立模式的一個方法見圖6，該方法為不同的臺板的拋光分別建立模式，并將其作為包含(factorinto)在所述模式中。由于每個臺板可以單獨被對待(treat)，所以，所述工具狀態(tài)，例如所述墊和盤壽命，以及空載(idle)時間等都可以包括在所述模式中；而且對所述臺板和拋光配方而言，反饋可能是特定的。當(dāng)在每個臺板實施的所述拋光配方不同的情況下，這個反饋控制方案尤其有用。由于其在保持在其它臺板上的所述拋光配方不變的同時，允許在一個臺板上改變所述處理配方，所以，這種為每一個臺板分別建模的能力提供了更大的處理靈活性(processingflexibility)。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述控制器將反饋分別應(yīng)用到每一個承載頭上(carrierhead)。每個承載頭以各自獨特的方式工作，并且在更新所述拋光配方時，可以分別檢查每個晶片夾持器的過去操作(pastperformance)，并相應(yīng)地調(diào)整所述更新的參數(shù)。基于上述模式，用各種方法構(gòu)造反饋和前饋控制算法，以用于上述控制工藝。用各種方法，例如遞歸參數(shù)估計法(recursiveparameterestimation)，這些算法可以用來優(yōu)化參數(shù)。遞歸參數(shù)估計法用于諸如在接收到輸入-輸出數(shù)據(jù)的同時，進(jìn)行在線模擬(modelonline)的情形。遞歸參數(shù)估計法非常適合在線決策，諸如自適應(yīng)控制(adaptivecontrol)或自適應(yīng)預(yù)測(adaptiveprediction)。關(guān)于識別算法和原理(algorithmandtheoryofidentification)的更詳細(xì)內(nèi)容，見新澤西上鞍河(UpperSaddleRiver)的PrenticeHall出版公司，在1999年出版的，L·揚所著“系統(tǒng)識別-給使用者的理論”的第2版。在本發(fā)明的至少一些實施例中，所述拋光配方可以用由所述模式建立的算法中所限定的不連續(xù)遞增或步驟(discreteincrementandstep)進(jìn)行更新。同樣，在本發(fā)明的至少一些實施例中，也可以通過向適當(dāng)?shù)膮?shù)中插值(interpolation)確定所述更新的拋光配方。實施所述前饋和反饋回路需要用一些附加設(shè)備，包括薄膜厚度測量(度量)工具，該厚度測量工具提供計算晶片材料去除速率所需要的厚度數(shù)據(jù)。該工具可以安裝在所述拋光設(shè)備上以便進(jìn)行在線(inline)、現(xiàn)場(insitu)測量，或者還可以設(shè)置在遠(yuǎn)離所述拋光設(shè)備的地方。該工具可以使用光學(xué)的，電學(xué)的，聲學(xué)的或機械的測量方法。從Nanometrics(美國加利福尼亞州的米爾皮塔斯市)或Nova測量儀器公司(NovaMeasuringInstruments位于美國亞利桑那州的菲尼克斯市)可以獲得合適的厚度測量儀器?；跍y量的薄膜厚度和計算的去除速率，利用本發(fā)明提供的模式和算法，可以用計算機來計算最佳墊調(diào)節(jié)配方?？梢詮拿绹永Ｄ醽喼莸膽?yīng)用材料有限公司(AppliedMaterialsInc.)獲得合適的集成控制器(integratedcontroller)和拋光設(shè)備(具有iAPC的Mirra或具有iAPC的MirraMesa)。利用在此討論的概念可以拋光的示例性的半導(dǎo)體晶片，包括，但不限于由硅、鎢、鋁、銅、BPSG、USG、熱氧化物、硅相關(guān)薄膜、以及低k值電介質(zhì)及其混合物制成的晶片。本發(fā)明的方法可以用許多不同類型的常規(guī)CMP拋光墊實施。在本
技術(shù)領(lǐng)域：
，有許多一般由聚氨脂(urethane)或其它聚合物制成的拋光墊。示例性的拋光墊包括EpicTM拋光墊(伊利諾斯州奧羅拉市的Cabot微電子公司生產(chǎn))和RodelIC1000、IC1010、IC1400拋光墊(特拉華州紐瓦克的Rodel公司生產(chǎn))，OXP系列拋光墊(SycamorePad)，ThomasWestPad711、813、815、815-Ultra、817、826、828以及828-E1(ThomasWest)。此外，本發(fā)明的方法可以用許多不同類型的漿料。本
技術(shù)領(lǐng)域：
中有許多CMP漿料，一般將其制成用于拋光半導(dǎo)體晶片中的某類金屬。示例性的漿料包括Semi-Sperse(可用的有Semi-Sperse12、Semi-Sperse25、Semi-SperseD7000、Semi-SperseD7100、Semi-SperseD7300、Semi-SperseP1000、Semi-SperseW2000及Semi-SperseW2585)(伊利諾斯州奧羅拉市的Cabot微電子公司)和RodelILD1300、Klebesol系列、Elexsol、MSW1500、MSW2000系列、CUS系列以及PTS(Rodel)。本發(fā)明的許多方式可以用計算機控制，其可以是許多控制器/計算機統(tǒng)一體(computorentity)，和/或用多種控制器/計算統(tǒng)一體包括圖7所示的計算機來控制。參見圖7，總線756用作連接系統(tǒng)711的其它單元的主要信息高速路(maininformationhighway)。CPU758是該系統(tǒng)的中央處理單元，執(zhí)行計算和邏輯操作，所述計算和邏輯操作是實施本發(fā)明實施例的所述工藝以及其它程序所需要的。只讀存儲器(ROM)760和隨機存儲器(RAM)762構(gòu)成該系統(tǒng)的主存儲器。磁盤控制器(diskcontroller)764連接一個或多個磁盤驅(qū)動器到該系統(tǒng)總線756。這些磁盤驅(qū)動器是，例如軟盤驅(qū)動器770，或CDROM或DVD(數(shù)字視頻盤)驅(qū)動器766，或內(nèi)部或外部硬盤驅(qū)動器768。這些不同的磁盤驅(qū)動器和磁盤控制器是任選設(shè)備。顯示器接口772連接顯示器748，并使信息從所述總線756顯示在顯示器748上。顯示器748可以用于顯示圖形化用戶界面。利用例如通信端口774，可實現(xiàn)與上面描述的諸如該系統(tǒng)的其它單元的外部設(shè)備之間的通信。光纖和/或電纜和/或?qū)w和/或光通信(例如，紅外等)和/或無線通信(例如，射頻RF等)可以用作所述外部設(shè)備和通信端口774之間的傳輸介質(zhì)(transportmedium)。外圍接口(peripheralinterface)754連接主板750和鼠標(biāo)752，使輸入數(shù)據(jù)被傳送到總線756上，除這些單元之外，系統(tǒng)711也可選擇性地包括紅外發(fā)射器和/或紅外接收器。當(dāng)該計算機系統(tǒng)與一個或多個經(jīng)由紅外信號傳輸發(fā)射/接收數(shù)據(jù)的處理單元/站一起使用時，可選擇使用紅外發(fā)射器。代替使用紅外發(fā)射器或紅外接收器，該計算機系統(tǒng)也可以選擇使用低功率無線電發(fā)射器780和/或低功率無線接收器782。該低功率無線發(fā)射器發(fā)射信號被生產(chǎn)工藝單元(productionprocesscomponent)接收，并通過該低功率無線接收器接收來自這些單元的信號。該低功率無線發(fā)射器和/或接收器是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。雖然圖7顯示的系統(tǒng)711說明只有一個處理器，一個硬盤驅(qū)動器和一個本地存儲器，但是系統(tǒng)711可選擇性地適合配有任意多個處理器或存儲設(shè)備或處理器或存儲設(shè)備的組合。例如，系統(tǒng)711可以用任一個符合本發(fā)明實施例的原理的合適的處理系統(tǒng)取代，或可以與任一根據(jù)本發(fā)明實施例的原理的合適的處理系統(tǒng)結(jié)合，這些系統(tǒng)包括復(fù)雜的計算器，手持電腦，便攜式電腦/筆記本電腦，微型計算機，大型機和超級計算機，以及它們構(gòu)成的處理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(processingsystemnetwork)的組合。圖8是示例性的計算機可讀存儲介質(zhì)884的圖示說明，該存儲介質(zhì)可用于存儲計算機可讀的代碼或指令。作為例子，介質(zhì)884可以和如圖7顯示的磁盤驅(qū)動器一起使用。典型地，諸如軟盤，或CDROM，或數(shù)字視頻盤的存儲介質(zhì)將包含，例如，用于單字節(jié)語言的多字節(jié)locale和用于控制上述系統(tǒng)以使該計算機能執(zhí)行在此所描述的功能的程序信息。作為選擇，圖7中的ROM760和/或RAM762也可以用于存儲該程序信息，該信息用于給中央處理單元758下指令以執(zhí)行與即時處理相關(guān)聯(lián)的操作。用于存儲信息的合適的計算機可讀介質(zhì)的其它例子包括磁的，電的，或光(包括全息)存儲器以及它們的組合等。另外，本發(fā)明的至少一些實施例設(shè)想所述介質(zhì)可以是傳輸形式(例如，數(shù)字或傳播信號)?？傊?，應(yīng)當(dāng)強調(diào)，本發(fā)明實施例的多個單元可以在硬件，軟件及其組合件中實施。在這樣的實施例中，能在硬件和/或軟件中實施多個單元和步驟以執(zhí)行本發(fā)明的所述功能。在本發(fā)明的這樣的實施例中，可以采用任一當(dāng)前能得到的或未來開發(fā)的計算機軟件語言和/或硬件單元。例如，利用C，C++，或適合正在使用的處理器的任合匯編語言都能執(zhí)行上面所述的至少一些功能性。其也可以用編譯環(huán)境(interpretiveenvironment)編寫，例如Java，并且被傳送到多個目的地，到達(dá)不同的用戶。雖然在此已經(jīng)給出并詳細(xì)描述了具體表現(xiàn)本發(fā)明思想的多個實施例，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地想出許多其它的具體表現(xiàn)這些思想的各種實施例。權(quán)利要求1.一種在拋光操作中產(chǎn)生均勻晶片厚度曲線的方法，該方法包括(a)提供一個晶片拋光模式，該模式在晶片上定義多個分區(qū)，并且在拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率；以及(b)用一種為每個分區(qū)生成目標(biāo)厚度曲線的拋光配方，拋光晶片。2.一種在拋光操作中控制晶片表面非均勻性的方法，該方法包括(a)提供一個晶片拋光模式，該模式在晶片上定義多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟；(b)根據(jù)進(jìn)料晶片厚度曲線，用第一拋光配方，拋光晶片；(c)確定步驟(b)拋光后的晶片的晶片厚度曲線；以及(d)根據(jù)步驟(c)得到的所述晶片厚度曲線和步驟(a)的所述模式，計算更新的拋光配方，以保持目標(biāo)晶片厚度曲線。3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一拋光配方根據(jù)步驟(a)的所述模式建立，以獲得所述目標(biāo)晶片厚度曲線。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一拋光配方憑經(jīng)驗確定。5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟(a)的所述模式中的所述多個分區(qū)包括從所述晶片中心點沿徑向，向外延伸的分區(qū)。6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述模式包括4個或更多個分區(qū)。7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)的所述拋光包括在多個拋光臺拋光所述晶片。8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述拋光步驟在3個拋光臺實施。9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述拋光配方至少在兩個拋光臺上是相同的。10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述拋光配方至少在兩個拋光臺上是不同的。11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中步驟(c)的所述計算更新的拋光配方包括計算所述多個拋光臺的每一個的更新的拋光配方。12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述多個拋光臺的每一個的所述更新的拋光配方反映單個拋光臺的工具狀態(tài)。13.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中步驟(b)的所述拋光可以在多個拋光臺上實施；并且，其中每一個后續(xù)拋光臺的所述晶片厚度曲線由前面的拋光臺的預(yù)測來提供。14.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中提供一個模式的所述步驟包括(e)在一個或多個晶片上定義的多個分區(qū)的每一個分區(qū)，測量拋光前晶片厚度；(f)拋光所述一個或多個晶片，其中所述拋光包括在多個拋光步驟中拋光所述一個或多個晶片；(g)在步驟(g)的每個所述拋光步驟完成后，在所述一個或多個晶片的所述多個分區(qū)的每一個分區(qū)，測量所述一個或多個晶片的所述晶片材料去除速率；(h)提供一個模式，該模式定義工具狀態(tài)對拋光效果的影響；以及(i)將每個或所有這些分區(qū)的所述拋光前和拋光后的晶片厚度記錄在一個可記錄的介質(zhì)上。15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括將數(shù)據(jù)擬合到一個線性或非線性曲線中，所述曲線建立了所述晶片的分區(qū)的所述晶片材料去除速率與感興趣的拋光參數(shù)之間的關(guān)系。16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述拋光參數(shù)包括拋光時間。17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述拋光參數(shù)還包括選自由包括拋光時間，拋光墊向下的力和速度，漿料流量和成分，調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，所述調(diào)節(jié)盤和所述晶片夾持器的振動速度所組成的參數(shù)組中的一個參數(shù)。18.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中步驟(a)的所述模式中的一個分區(qū)j(AR’j)的所述晶片去除根據(jù)下面方程確定AR,j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j，在拋光步驟(a)中對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述晶片材料去除速率曲線通過用下面的比例因子標(biāo)度所述曲線來反映所述工具狀態(tài)(l+kp·tp+kd·td+kpd·tp·td)這里tp和td項分別指拋光墊和盤的壽命，其以小時為單位；而kp，Kd和kpd是將拋光墊和盤壽命與去除速率聯(lián)系起來的憑經(jīng)驗確定的系數(shù)。20.如權(quán)利要求2所述的方法，其中更新的拋光配方通過解下面的方程獲得minxf(ysp,g(x))]]>這里x是時間和與所述拋光配方對應(yīng)的其它處理參數(shù)的一個矢量；g(x)是所述拋光工藝的所述模式；ysp是所述期望的平均分區(qū)的晶片厚度的一個矢量；以及f(ysp，g(x))是用來補償所述模式預(yù)測厚度g(x)與所述期望厚度ysp之間的所述偏差的一個補償函數(shù)。21.一種確定晶片厚度曲線的模式的方法，該方法包括(a)在一個或多個晶片上定義的多個加工分區(qū)的每一個分區(qū)，測量拋光前的晶片厚度；(b)拋光所述一個或多個晶片，其中所述拋光包括在多個拋光步驟中拋光所述一個或多個晶片；(c)在步驟(b)的每一個所述拋光步驟之后，在該多個分區(qū)中的每一個分區(qū)，測量所述一個或多個晶片的所述晶片材料去除速率；(d)提供一個模式，該模式定義工具狀態(tài)對拋光效果的影響；以及(e)將每個或所有這些分區(qū)的所述拋光前的和拋光后的晶片厚度記錄在一個可記錄的介質(zhì)上。22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括將數(shù)據(jù)擬合到一個線性或非線性曲線中，所述曲線建立了所述晶片的分區(qū)的所述材料去除速率與感興趣的拋光參數(shù)之間的關(guān)系。23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述拋光參數(shù)包括拋光時間。24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述拋光參數(shù)包括選自由包括拋光時間，拋光墊向下的力和速度，漿料流量和成分，調(diào)節(jié)時間，調(diào)節(jié)盤向下的力和速度，所述調(diào)節(jié)盤和所述晶片夾持器的振動速度所組成的參數(shù)組中的一個參數(shù)。25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中步驟(a)的所述模式中的一個分區(qū)j(AR’j)的所述晶片材料去除根據(jù)下面方程確定AR,j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j，在拋光步驟(a)中對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。26.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述晶片材料去除速率曲線通過用下面的比例因子標(biāo)度所述曲線來反映所述工具狀態(tài)(l+kp·tp+kd·td+kpd·tp·td)這里tp和td項分別是指拋光墊和盤的壽命，其以小時為單位；而kp，kd和kpd是將拋光墊和盤壽命與去除速率聯(lián)系起來的憑經(jīng)驗確定的系數(shù)。27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中一個所述模式用少于10個晶片的試驗來確定。28.一種調(diào)節(jié)拋光墊的設(shè)備，所述拋光墊用于平面化基片，所述設(shè)備包括一個運載組件，該運載組件具有多個固定臂，以將晶片固定在多個拋光墊的多個平整表面之上；能控制所述拋光工藝的操作參數(shù)的控制裝置；以及可與所述控制裝置耦合的一種控制器，所述控制器運轉(zhuǎn)這些控制裝置，將所述拋光工藝的所述操作參數(shù)作為晶片厚度曲線模式的一個函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，所述模式包括定義一個拋光模式，該拋光模式在晶片上定義了多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟。29.如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其中所述模式在所述晶片材料去除速率模式中的一個分區(qū)j(AR’j)的所述晶片去除根據(jù)下面方程確定AR,j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j，在拋光步驟(a)中對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。30.一種計算機可讀的介質(zhì)包括由計算機執(zhí)行的指令，這些指令包括用于該化學(xué)機械拋光工藝的一個計算機-執(zhí)行的軟件應(yīng)用程序，執(zhí)行所述工藝的這些指令包括(a)從化學(xué)機械拋光工具中，接收與在所述化學(xué)機械拋光過程中處理的至少一個晶片的所述晶片去除速率相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及(b)從步驟(a)的所述數(shù)據(jù)，計算更新的拋光配方，其中所述更新的拋光配方通過確定晶片材料去除速率模式的輸出與步驟(a)的所述數(shù)據(jù)之間的差別來計算。31.如權(quán)利要求28所述的介質(zhì)，其中晶片材料去除速率的所述模式，在晶片上定義了多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟。32.如權(quán)利要求30所述的介質(zhì)，其中在所述晶片材料去除速率模式中的一個分區(qū)j(AR’j)的所述晶片去除根據(jù)下面方程確定AR,j=(c11j≅x1+c12j)≅t1+(c21j≅x2+c22j)≅t2+(c31j≅x3+c32j)]]>≅t3+(c41j≅x1+c42j)≅t4+(c51j≅x5+c52j)≅t5]]>這里x1，x2，x3，x4和x5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的另外的參數(shù)值；t1，t2，t3，t4和t5分別是拋光步驟1，2，3，4和5的所述拋光時間，并且ca1j提供了所述變量x在分區(qū)j，在拋光步驟(a)中對晶片去除的貢獻(xiàn)；以及ca2j提供了在拋光步驟(a)中的拋光時間對晶片去除的貢獻(xiàn)。全文摘要一種在拋光操作中控制晶片表面非均勻性的方法，包括(a)提供一種晶片拋光模式，該模式在晶片上定義多個分區(qū)，并且在拋光工藝的拋光步驟中，確定這些分區(qū)的每一個分區(qū)的晶片材料去除速率，其中所述拋光工藝包括多個拋光步驟；(b)根據(jù)進(jìn)料晶片的厚度曲線，用第一拋光配方拋光晶片；(c)為經(jīng)過步驟(b)拋光的晶片確定晶片厚度曲線；以及(d)基于步驟(c)的所述晶片厚度曲線以及步驟(a)的所述模式計算更新的拋光配方，以保持目標(biāo)晶片厚度曲線。所述模式定義工具狀態(tài)對拋光效果的影響。所述方法可以用來對多個臺板臺提供反饋數(shù)據(jù)。文檔編號B24B37/04GK1554118SQ02815451公開日2004年12月8日申請日期2002年6月17日優(yōu)先權(quán)日2001年6月19日發(fā)明者A·P·桑穆加孫達(dá)拉姆,A·T·施瓦姆,G·B·普拉布,AP桑穆加孫達(dá)拉姆,施瓦姆,普拉布申請人:應(yīng)用材料有限公司