專利名稱：電化學(xué)機(jī)械研磨控制工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及與研磨、平坦化、電鍍及其相關(guān)制程的組合有關(guān)，更明確言之，是關(guān)于研磨制程的終點(diǎn)偵測(cè)及其電化學(xué)機(jī)械與電子研磨的監(jiān)控。
背景技術(shù)：
深次微米多重金屬化制程是為下一個(gè)極大規(guī)模集成電路(ULSI)的主要技術(shù)之一，其中位居此技術(shù)核心的多重內(nèi)聯(lián)機(jī)需將其具有高深寬比的孔隙，包括接觸窗、介層窗、渠溝等其它特征加以平坦化。可靠的制造這些內(nèi)聯(lián)機(jī)的特性，對(duì)于極大規(guī)模集成電路的成功以及持續(xù)致力于增加個(gè)別基材和晶粒的積集度與品質(zhì)乃是非常重要的。
制造集成電路及其它電子產(chǎn)品時(shí)，多層導(dǎo)體、半導(dǎo)體及介電材料乃沉積于一基材表面或?qū)⒅?。?dǎo)體、半導(dǎo)體及介電材料的薄層可藉由數(shù)次的沉積技術(shù)而成，近來一般的沉積技術(shù)的制程包含有物理氣相沉積(PVD)，例如已知的濺鍍法，化學(xué)氣相沉積(CVD)，電漿增強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積(PECVD)以及電化學(xué)電鍍(ECP)。
當(dāng)材料一層層接續(xù)地沉積與除去后，基材最上方的表面上將變成不平坦而需要進(jìn)行平坦化。利用電化學(xué)電鍍制程所沉積的銅膜就是一個(gè)不平坦表面制程的例子，該銅膜的表面形狀完全地依照已存在的表面不平坦的晶圓表面，特別是線寬大于10微米的晶圓。平坦化一個(gè)表面或者研磨一個(gè)表面乃為一個(gè)將材料從基材表面除去以形成一個(gè)十分平順且平坦的表面的制程。在除去不要的表面形狀與表面缺陷時(shí)，特別是粗糙的平面、結(jié)塊的材料、晶格缺陷、刮痕、遭污染的薄膜或材料，平坦化是有用的。為了后續(xù)多層的金屬化及處理，藉由去除用以填補(bǔ)及提供平坦表面的多余沉積材料以形成基材上的特征電路，平坦化制程亦是十分有幫助的。
化學(xué)機(jī)械平坦或是化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)是一個(gè)用于平坦基材的常見技術(shù)?；瘜W(xué)機(jī)械研磨利用一化學(xué)化合物，特別是一種漿料或它種流體介質(zhì)，以選擇性地從基材上去除物質(zhì)。在傳統(tǒng)化學(xué)機(jī)械研磨的技術(shù)中，一個(gè)化學(xué)機(jī)械研磨的裝置里，一個(gè)基材載具或研磨頭乃安裝在一個(gè)載具組件中，并且朝向與研磨墊接觸的位置。該載具組件乃提供基材一個(gè)可控制的壓力，以壓擠基材頂住該研磨墊。該研磨墊利用一個(gè)外部的驅(qū)動(dòng)力與該基材相對(duì)移動(dòng)。化學(xué)機(jī)械研磨裝置使得基材表面與研磨墊間相互研磨或摩擦，并且于此同時(shí)散布一研磨化合物以影響其化學(xué)變化及/或機(jī)械變化，并不斷的從基材表面除去物質(zhì)。
另一種平坦化技術(shù)是電化學(xué)機(jī)械研磨(ECMP)，此技術(shù)藉由電化學(xué)溶解將導(dǎo)電物質(zhì)從基材表面移除，并同時(shí)利用較傳統(tǒng)化學(xué)機(jī)械研磨制程為小的機(jī)械摩擦研磨該基材。電化學(xué)溶解是利用施加于陰極與基材間的一偏壓，將基材表面的導(dǎo)電物質(zhì)移除至周圍的導(dǎo)電液中。明確言之，該偏壓是利用與基材支撐裝置上基材表面相接觸的一導(dǎo)體環(huán)而施加，該基材支撐裝置例如是一個(gè)基材加載頭。機(jī)械磨蝕是利用基材與傳統(tǒng)的研磨墊相接觸，并使其兩者間產(chǎn)生一相對(duì)運(yùn)動(dòng)而生。
研磨的目的之一是移除一可預(yù)定數(shù)量的物質(zhì)。因此，任何研磨技術(shù)皆需要一個(gè)終點(diǎn)偵測(cè)，以決定何時(shí)適當(dāng)數(shù)量的物質(zhì)已經(jīng)移除。然而，由于研磨制程系于基材與研磨墊間的接觸運(yùn)作，因此并不容易目視判斷。
此外，不同的研磨情況會(huì)阻礙研磨終點(diǎn)的正確判斷。不同的研磨液化合物、研磨墊的狀況、研磨墊與基材間的相對(duì)速度以及研磨墊上基材的負(fù)載...等皆可造成去除物質(zhì)速率的變化，此速率將改變研磨至研磨終點(diǎn)所需的時(shí)間。因此，研磨終點(diǎn)不可能僅僅以研磨時(shí)間的方程式來評(píng)估。
另一個(gè)求得研磨終點(diǎn)的預(yù)測(cè)方法乃是從研磨表面去除基材，并量取基材上剩余薄膜的厚度。于研磨過程中重復(fù)此步驟，而可以決定從基材所去除的物質(zhì)的量。如此一來，一個(gè)去除物質(zhì)的線性逼近可以用來決定研磨終點(diǎn)。然而，這個(gè)方法相當(dāng)費(fèi)時(shí)，而且對(duì)于量測(cè)間隔間所產(chǎn)生的移除速率的突然變化并未考量在內(nèi)。
目前已有數(shù)種非侵入性的終點(diǎn)偵測(cè)方法為人所知，其中一種具代表性終點(diǎn)偵測(cè)的態(tài)樣至少需要接近被研磨基材表面的一部份，例如，藉由沿著研磨墊的邊緣或透過研磨墊上的窗口滑下一部份的基材，并同時(shí)分析該暴露的基材部分。舉例來說，在那些藉由研磨而暴露內(nèi)嵌在介電層內(nèi)的金屬線的區(qū)域，隨著該金屬線的暴露，該被研磨表面全部或混合的反射率亦隨之改變。藉由監(jiān)測(cè)研磨表面的反射率或來自表面的反射光的波長，暴露于介電層的該些金屬線及其研磨終點(diǎn)將可因而被偵測(cè)出來。然而，此方法無法提供研磨終點(diǎn)的決定方法，除非于研磨過程中一個(gè)埋藏層可被暴露出來。此外，這個(gè)方法在預(yù)測(cè)研磨終點(diǎn)上有些不穩(wěn)定，除非所有的底層線區(qū)同時(shí)暴露出來。更甚者，此偵測(cè)狀態(tài)乃脆弱且易因研磨液或電解液的量測(cè)或偵測(cè)狀態(tài)的暴露而失敗。
第二種偵測(cè)研磨終點(diǎn)的方法乃監(jiān)控不同的制程參數(shù)，并且當(dāng)一個(gè)或多個(gè)參數(shù)突然變化的時(shí)候預(yù)測(cè)一個(gè)終點(diǎn)。舉例來說，研磨墊及基材表面的摩擦系數(shù)乃是一個(gè)基材表面狀況的方程式，當(dāng)薄膜底下的物質(zhì)因研磨而暴露出來且產(chǎn)生變化時(shí)，其摩擦系數(shù)易產(chǎn)生變化，這將影響提供給研磨墊預(yù)定速度而所必須的轉(zhuǎn)矩。藉由監(jiān)控這變化，終點(diǎn)便可被偵測(cè)出來。
在一個(gè)理想的系統(tǒng)中，除了基材表面外沒有任何參數(shù)改變，則終點(diǎn)偵測(cè)的制程參數(shù)可被接受。然而，當(dāng)研磨基材時(shí)，研磨墊的狀況及研磨墊與基材表面間的研磨液或電解液的組成亦會(huì)改變。如此的變化會(huì)模糊底部金屬層的暴露，或虛擬成為一個(gè)終點(diǎn)的狀態(tài)，而產(chǎn)生一個(gè)過早停止研磨的狀況。
最后，相對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)，電化學(xué)機(jī)械研磨(ECMP)呈現(xiàn)了一個(gè)化學(xué)的、電子的以及物理的獨(dú)特環(huán)境。因此，當(dāng)包含上述的終點(diǎn)偵測(cè)技術(shù)存在于CMP制程中時(shí)，這些技術(shù)未必可以立即地延伸適用于ECMP制程。甚至那些可以延伸至ECMP制程的技術(shù)，亦需要昂貴的設(shè)備作翻新改進(jìn)。一個(gè)較佳的方法將可減輕或避免翻新既有系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。
因此，對(duì)于研磨終點(diǎn)偵測(cè)而言，尤其是對(duì)于ECMP制程而言，需要一種準(zhǔn)確而且可靠的決定方法以停止研磨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施例提供一個(gè)方法，以偵測(cè)電解液環(huán)境下的一研磨終點(diǎn)。該方法包含提供定義一個(gè)內(nèi)含電解液空間的一個(gè)腔體，其中該內(nèi)含電解液空間至少包含一電解液。安置一基材與一個(gè)至少部分浸入該電解液的研磨墊相接觸。電解研磨(electropolishing)一個(gè)或多個(gè)該基材上的導(dǎo)電物質(zhì)，一個(gè)電解研磨的研磨終點(diǎn)接著便被偵測(cè)出來。
在前述方法另一個(gè)實(shí)施例中更包含建立一電壓差于配置在該電解液中之一第一電極與一第二電極之間，以產(chǎn)生流經(jīng)該電解液的一電流，其中至少該第一電極并未配置于該研磨墊的一研磨表面上。根據(jù)至少一個(gè)該電壓差或者該電流其中之一，電解研磨的該研磨終點(diǎn)便可偵測(cè)而出。
另一個(gè)實(shí)施例提供一個(gè)電化學(xué)(electro-chemical)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其與一終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)配置于一起，該系統(tǒng)至少包含一腔體，其定義一個(gè)內(nèi)含電解液的空間，以及一研磨墊，配置于該內(nèi)含電解液空間中。一電源供應(yīng)器，以配置用于提供一電子信號(hào)給該內(nèi)含電解液空間中包含的電解液。一終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)，其配置用于監(jiān)控該電子信號(hào)的一信號(hào)特征，以偵測(cè)出一研磨終點(diǎn)。
本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供一個(gè)決定從一基材上移除物質(zhì)數(shù)量的方法。該方法包含于一基材上電解研磨一個(gè)或數(shù)個(gè)導(dǎo)電物質(zhì)；于研磨循環(huán)中，決定自該基材移除的一總電量(charge)；以及校正自該基材移除至一材料厚度的該總電量。


以上所述本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)以及目的根據(jù)可從以下細(xì)述及圖面中獲得，而且可以清楚了解本發(fā)明更特殊的描述。然而，需注意的是，以下附加的圖標(biāo)僅僅說明本發(fā)明的數(shù)個(gè)典型實(shí)施例，可以了解的是其并非用以限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明可以與其它相同有效的實(shí)施例相配合而實(shí)施。
圖1為電解研磨系統(tǒng)的橫切面剖視圖。
圖2為一個(gè)例示的研磨墊之一上視圖。
圖3為配置一個(gè)控制器以及終點(diǎn)偵測(cè)器配置的電解研磨系統(tǒng)的橫切面剖視圖。
圖4A-C為一系列一基材與一研磨頭的橫切面剖視圖，以描述一研磨循環(huán)。
圖5為一個(gè)電流曲線的圖標(biāo)呈現(xiàn)，其說明相對(duì)于時(shí)間而言一電流的變化，其電壓保持在一個(gè)實(shí)質(zhì)固定的常數(shù)。
圖6為一個(gè)電流曲線的圖標(biāo)呈現(xiàn)，其說明相對(duì)于時(shí)間而言一電流的變化，于第一時(shí)間其電壓保持在一個(gè)實(shí)質(zhì)固定的第一常數(shù)，以及于第二時(shí)間中的實(shí)質(zhì)固定的第二常數(shù)。
圖7為一個(gè)電壓曲線的圖標(biāo)呈現(xiàn)，其說明相對(duì)于時(shí)間而言一電壓的變化，其電流保持在一個(gè)實(shí)質(zhì)固定的常數(shù)。
圖8顯示一個(gè)實(shí)驗(yàn)決定的曲線的例子，該曲線與總電量與移除的物質(zhì)有關(guān)。
圖9描述一個(gè)電流/移除速率的關(guān)系式，其中y軸系為銅的移除速率，以及該x軸為總電量(根據(jù)漏電流補(bǔ)償)。
圖中標(biāo)號(hào)說明100 研磨工作站 102 槽體104 電極105 研磨工具106 支撐碟 107 基材108 上蓋110 底部111 旋轉(zhuǎn)器 112 機(jī)軸113 基材114 排出孔116 孔隙118 密封處120 導(dǎo)電液 122 溝渠124 馬達(dá)130 研磨頭132 空間133 貯存槽134 孔洞136 下表面140 過濾器 142 幫浦144 供應(yīng)管 152 中心部份154 檔板158 凹槽170 噴嘴172 流體傳輸系統(tǒng)202 導(dǎo)電組件300 研磨工作站302 電源供應(yīng)器 310A 參考電極312 控制系統(tǒng)314 控制器316 終點(diǎn)偵測(cè)器 318 儀表402 基本材料404 特征電路406 金屬層 408 保護(hù)層500 曲線510 窗口
600 電流曲線 700 電壓曲線900 描繪線具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供一個(gè)偵測(cè)研磨步驟終點(diǎn)的系統(tǒng)與方法。一般來說，一個(gè)電解研磨(electropolishing)系統(tǒng)利用一電源供應(yīng)器，其配置是用于經(jīng)由一電解液以傳導(dǎo)一電壓。再一實(shí)施例中，監(jiān)控藉由此電源供應(yīng)器提供的信號(hào)的信號(hào)特征，以決定一研磨終點(diǎn)。需說明的是，此被監(jiān)控的信號(hào)特征包含電流與電壓。在另一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)過全部時(shí)間的總電流乃與全部移除的物質(zhì)相關(guān)。在其它的例子中，一個(gè)藉由終點(diǎn)偵測(cè)的非侵入式的制程控制方法亦被提供出來。
這里所使用的字匯與辭組乃是熟知此項(xiàng)技藝者所用之一般慣用的意義，除非有進(jìn)一步的定義?；瘜W(xué)機(jī)械研磨應(yīng)廣義地解釋與包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于藉由化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械活動(dòng)或上述二者合并的方法而研磨一基材表面。電解研磨應(yīng)被廣義地解釋與包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于藉由電子的及/或電化學(xué)的反應(yīng)的應(yīng)用以平坦化一基材。電化學(xué)機(jī)械研磨(ECMP)應(yīng)被廣義地解釋及包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于藉由電化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械活動(dòng)或上述二者合并的應(yīng)用以平坦化一基材，而自基材表面將物質(zhì)移除。電化學(xué)機(jī)械平坦制程(ECMPP)應(yīng)被廣義地解釋及包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于藉由電化學(xué)沉積物質(zhì)于一基材上以及同時(shí)藉由電化學(xué)反應(yīng)、機(jī)械活動(dòng)或上述二者合并的應(yīng)用以平坦該沉積物質(zhì)。
陽極溶解應(yīng)被廣義地解釋及包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于應(yīng)用一陽極偏壓直接或間接于一基材上，而造成自基材表面移除導(dǎo)電物質(zhì)于周遭的電解液中。貫穿(Perforation)應(yīng)被廣義地解釋及包含在內(nèi)，但其意義并不僅限于部份或全部經(jīng)由一物質(zhì)以形成一孔隙(Aperture)、洞(Hole)、開口(Opening)、溝渠(Channel)或出入口(Passage)。
本發(fā)明的實(shí)施例中廣泛地為一研磨系統(tǒng)提供終點(diǎn)偵測(cè)的方法。一般而言，任何上述定義的研磨技術(shù)皆可獨(dú)立或綜合使用的。尤其是，其研磨及平坦可同時(shí)或交替地發(fā)生。前述的眾實(shí)施例可廣泛地視為電解研磨的特征。
圖1描述一電化學(xué)機(jī)械研磨(ECMP)站100，其可為一更大的平臺(tái)或工具的一部份。一種叫做MIRRA的研磨工具可以調(diào)整以利本發(fā)明，其為一化學(xué)機(jī)械研磨器，產(chǎn)自Santa Clara California的Applied Materials公司。
一般而言，此電化學(xué)機(jī)械研磨(ECMP)站100包含一研磨頭130適用于穩(wěn)固一基材113。進(jìn)一步來說，研磨頭130是為藉由一支柱137而安裝于一旋轉(zhuǎn)器111的一懸臂梁。此旋轉(zhuǎn)器111使研磨頭130旋轉(zhuǎn)，經(jīng)由包含此ECMP工作站100的數(shù)個(gè)工作站至一定位。實(shí)施例數(shù)個(gè)范例中的研磨頭130可以與描述于2000年2月25日獲證的美國第6,024,630號(hào)專利的研磨設(shè)備100一起使用。一個(gè)特別可適用的研磨頭是一個(gè)TITAN HEADTM晶圓運(yùn)送器，其由位于Santa Clara California的Applied Materials公司制造。
ECMP工作站100更包含一槽體102，一電極104，研磨工具105，一研磨頭支撐碟106以及一上蓋108。于一實(shí)施例中，此槽體102是與此研磨裝置100的基材107連接，此槽體102，上蓋108以及支撐碟106可以相對(duì)于基材107而移動(dòng)。因此，槽體102，上蓋108以及支撐碟106可以軸向往基材107移動(dòng)以利研磨頭130的清潔，當(dāng)旋轉(zhuǎn)器111將基材113編入ECMP工作站100與其它研磨站(未顯示)之間。
槽體102一般定義為一容器或一含有電解液的空間132，其內(nèi)含有一導(dǎo)電流體，例如一導(dǎo)電液120(顯示于一貯存槽133)，且其中的電極104，研磨工具105以及支撐碟106通常為其覆蓋。使用于處理基材113的電解液120可以電化學(xué)方式移除物質(zhì)，例如銅、鋁、鎢、金、銀或其它導(dǎo)電物質(zhì)。因此，槽體102可以是一碗狀構(gòu)件，由一塑料物質(zhì)所制成，例如是氟聚合物(fouropolymers)、鐵氟龍(TEFLON)、PFA、聚乙烯(PE)、PES或其它可與電解平坦以及電解研磨兼容的化學(xué)物質(zhì)。
槽體102具有一底部110，其包含一孔隙116以及一排出孔114。此孔隙116通常位于底部110的中央，并允許一機(jī)軸112貫穿其中。一密封處118系位于該孔隙116與該機(jī)軸112之間并允許該機(jī)軸旋轉(zhuǎn)以防止位于槽體102的流體流經(jīng)孔隙116。馬達(dá)帶動(dòng)機(jī)軸112旋轉(zhuǎn)，該馬達(dá)與該機(jī)軸112的底端相連接。該馬達(dá)可以是一能帶動(dòng)機(jī)軸以一預(yù)定速度或數(shù)個(gè)預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器。
于機(jī)軸上端，機(jī)軸攜帶支撐碟或支撐墊106。此支撐碟106提供研磨工具105一嵌入表面，其可以藉由一夾鉗機(jī)構(gòu)或一黏著劑(例如一壓力感測(cè)黏著劑)牢固于支撐碟106。雖然如顯示的連接于機(jī)軸112，在另一實(shí)施例中，此支撐碟106可利用扣件(例如螺絲釘或其它扣件裝置)與槽體102相穩(wěn)固，因此降低對(duì)于機(jī)軸112的需要程度。支撐碟106可與電極104具有一空間的距離，以提供一較佳的電解液循環(huán)。
于一實(shí)施例中，支撐碟106可由與電解液120兼容的物質(zhì)構(gòu)成，其對(duì)于研磨并不會(huì)造成不利的影響。需說明的是，支撐碟106是由一聚合物所制成，舉例而言，包含氟聚合物、聚乙烯、鐵氟龍、PFA、PES、HDPE、UHMW或其它相類物等。于一實(shí)施例中，支撐碟106包含許多穿孔或溝渠形成于其中。此穿孔與研磨工具105相連接，其合稱為溝渠122，且自支撐碟106的底部表面延伸至研磨工具105的上表面。溝渠122的提供使得支撐碟106與研磨工具105通?？捎呻娊庖?20穿過。其選擇的孔徑與密度系提供由支撐碟106至基材113的電解液120的均勻分布。
研磨工具105可以是與流體環(huán)境及制程規(guī)格兼容的物質(zhì)的一襯墊、一網(wǎng)狀物或一帶狀物。研磨工具105位于槽體102的上端，并且由支撐碟106支撐其下表面。于一實(shí)施例中，研磨工具105至少包含一導(dǎo)電物質(zhì)的部份導(dǎo)電表面以利于制程中與基材表面相接觸。因此，研磨工具105可以是一導(dǎo)電研磨物質(zhì)或是一導(dǎo)電研磨物質(zhì)的混合物，而沉積于一傳統(tǒng)的研磨物質(zhì)上。導(dǎo)電物質(zhì)可以插入于支撐碟106與研磨工具105之間，而部分導(dǎo)電端于研磨過程與基材相接觸。此導(dǎo)電研磨物質(zhì)與傳統(tǒng)研磨物質(zhì)一般具有機(jī)械性質(zhì)，其并不因?yàn)橛诔掷m(xù)的電場(chǎng)中而變差降級(jí)，且于酸性或堿性電解液中可以抵抗變差降級(jí)。
導(dǎo)電研磨物質(zhì)可包含導(dǎo)電聚合物、聚合物的合成含有導(dǎo)電物質(zhì)、導(dǎo)電金屬、導(dǎo)電填充料、導(dǎo)電摻雜物質(zhì)或及其組合。導(dǎo)電聚合物包含聚合物質(zhì)，其本身系具有導(dǎo)電性，例如聚乙炔、PEDT(polyethylenedioxythiophene)，其可于市面上以BaytronTM、polyaniline、polypyrrole及其組合為商標(biāo)的商品獲得。
該具有導(dǎo)電物質(zhì)的聚合物質(zhì)可以包含聚合的貴重金屬混合物質(zhì)，聚合的貴重金屬混合物質(zhì)可以使用作為本文描述之導(dǎo)電研磨物質(zhì)，其通常與周圍的電解液作化性的嵌入，例如那些與貴重金屬嵌入的可以抵抗氧化作用。一個(gè)聚合貴重金屬混合物質(zhì)的例子是一白金聚合混合物質(zhì)。本發(fā)明擬使用可與周圍的電解液作化性反應(yīng)的該聚合貴重金屬混合物質(zhì)，當(dāng)聚合貴重金屬混合物質(zhì)以其它物質(zhì)與一周圍電解液相隔離時(shí)。
被當(dāng)作研么物質(zhì)使用的導(dǎo)電金屬系與周圍電解液相對(duì)的嵌入化學(xué)反應(yīng)中，白金即其中導(dǎo)電金屬之一例，其被當(dāng)以研磨物質(zhì)使用。導(dǎo)電金屬可以形成研磨物質(zhì)的一部份或全部的研磨表面。當(dāng)形成一部份的研磨表面時(shí)，導(dǎo)電金屬通常被配置于一傳統(tǒng)研磨物質(zhì)內(nèi)。
導(dǎo)電研磨物質(zhì)可以更包含導(dǎo)電填充料或者導(dǎo)電摻雜物質(zhì)，配置于一束縛物質(zhì)內(nèi)，例如是上述的導(dǎo)電聚合物或者傳統(tǒng)的研磨物質(zhì)。導(dǎo)電填充料的例子包含碳粉粒、奈米碳管(nanotubes)、奈米泡沫材料(nanofoam)、航空用碳膠(areogel)及其組合。碳的奈米級(jí)微管系為含碳的導(dǎo)電中空細(xì)管，具有奈米級(jí)的直徑。導(dǎo)電填充料或者導(dǎo)電摻雜物質(zhì)系以足夠提供一研磨工具所需的導(dǎo)電性的容量，配置于該束縛物質(zhì)內(nèi)。此數(shù)服務(wù)直系為典型的傳統(tǒng)研磨物質(zhì)。
傳統(tǒng)研磨物質(zhì)可包含聚合的物質(zhì)，例如聚氨酯(polyurethane)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚苯硫化物(polyphenylene sulfide；PPS)或及其組合，以及使用于研磨基材表面的其它研磨物質(zhì)。其傳統(tǒng)的例子包含那些發(fā)現(xiàn)于集成電路的研磨媒介，例如聚氨酯以及混合填充料的聚氨酯，其可以從市面上位于Phoenix Arizona的Rodel公司獲得。本發(fā)明更一部擬使用其它傳統(tǒng)的研磨物質(zhì)，例如是一層壓縮物質(zhì)，其包含傳統(tǒng)軟性物質(zhì)，例如壓縮含氨基鉀酸酯的毛氈纖維。
一般而言，該導(dǎo)電研磨物質(zhì)或?qū)щ娧心ノ镔|(zhì)的合成物以及傳統(tǒng)研磨物質(zhì)皆提供以制造一導(dǎo)電研磨工具，其具有大約10Ωcm或10Ωcm以下的容積電阻，或大約每平方10Ω或更少的表面電阻。在某一方面，導(dǎo)電研磨工具具有大約1Ωcm或更少的電阻。一個(gè)導(dǎo)電研磨物質(zhì)的例子是一白金薄層，其于0℃時(shí)具有9.81Ωcm，而配置于一聚氨酯薄層之上。
導(dǎo)電研磨物質(zhì)合成物與傳統(tǒng)研磨物質(zhì)可包含大約5wt.％以及大約60wt.％的導(dǎo)電研磨物質(zhì)于研磨工具105中，一個(gè)導(dǎo)電研磨物質(zhì)合成物與傳統(tǒng)研磨物質(zhì)的例子包含碳纖維或碳的奈米極微管，配置于聚氨酯或聚碳酸酯的傳統(tǒng)研磨物質(zhì)內(nèi)，以提供研磨工具所須足夠的總量，以使其具有大約10Ωcm或更少的容積電阻以及大約每平方10Ω或更少的表面電阻。
進(jìn)一步說，本發(fā)明擬使用嵌入于傳統(tǒng)研磨物質(zhì)的研磨材料。于此實(shí)施例中，該固定的研磨微粒通常包含導(dǎo)電研磨物質(zhì)。
或者，該研磨工具105包含一金屬網(wǎng)配置于傳統(tǒng)的研磨物質(zhì)中，該金屬網(wǎng)可包含一化性嵌入導(dǎo)電物質(zhì)，例如白金。若該金屬網(wǎng)與電解液化性隔離時(shí)，例如藉由一傳統(tǒng)材料的保角薄膜，該金屬網(wǎng)亦可包含可與周圍電解液產(chǎn)生變化的物質(zhì)，例如銅。
請(qǐng)參閱圖2，其特別顯示一個(gè)研磨工具105的實(shí)施例的上視圖。通常，研磨工具105為有孔的碟型襯墊，其具有一導(dǎo)電組件202配置于一研磨上表面。須說明的是，該導(dǎo)電組件202為一環(huán)狀構(gòu)件大約配置于研磨工具105的中心軸。更普遍而言，此導(dǎo)電組件202可以是任何形狀的。尤其是于上述的金屬網(wǎng)的實(shí)施例中，該導(dǎo)電組件202并不需要是一個(gè)單一構(gòu)件，而可以是數(shù)個(gè)組合導(dǎo)電組件。導(dǎo)電組件202的位置及其大小可選擇以確保與一基材(例如基材113)相接觸，而無論位于研磨工具105上的基材的位置如何。
因?yàn)檠心スぞ?05至少部份可導(dǎo)電，于電化學(xué)制程中，研磨工具105可與基材合并作為一電極。參閱圖1，對(duì)于接觸一基材表面的研磨工具105而言，電極104為一相反電極。電極104可以是一陽極或陰極，取決于施加于電極104與研磨工具105間的正偏壓(陽極)或負(fù)偏壓(陰極)。
舉例而言，從基材表面上電解液所沉積的物質(zhì)，電極104作為一陽極，該基材表面及/或研磨工具105則作為一陰極。當(dāng)從基材表面移除物質(zhì)時(shí)，例如藉由施加一偏壓而分解，電極104的功能為一陰極，基材表面及/或研磨工具105則作為一陽極，于該分解程序中。
電極104通常定位于支撐碟106與槽體102的底部110，該位置可使電極104沉浸于電解液120之中。電極104能為一似碟狀的構(gòu)件，一具有數(shù)個(gè)貫穿孔的平板，或者數(shù)個(gè)電極片配置于多孔狀構(gòu)件或容器內(nèi)。一個(gè)可穿透性構(gòu)件(未顯示)可以配置介于支撐碟106與電極104之間，以防止微?；虺恋砦飶碾姌O104上釋出進(jìn)入電解液中。該可穿透性構(gòu)件亦可當(dāng)作為一個(gè)過濾器，在制程過程中防止氣體自相反電極處外泄而接觸到基材?？纱┩感詷?gòu)件的孔徑與密度，是以制程最佳化的方式定義的。
對(duì)于電化學(xué)移除制程而言，例如陽極分解，除了例如銅溶解中的沉積材料，白金，電極104可包含一非消耗性材料的電極。然而，假如較好的話，對(duì)于銅溶解而言，電極104亦可由銅制成。
于運(yùn)作時(shí)，電解液120從一貯存器133中經(jīng)由噴嘴170流入空間132。電解液120藉由配置于文件板154上的數(shù)個(gè)孔洞134而防止溢滿空間132?？锥?34通常提供電解液120一經(jīng)由上蓋108的信道而流出空間132，并流入槽體102的較低部位。至少孔洞134的一部分位于凹槽158的下表面136與中心部份152之間。當(dāng)孔洞134高于凹槽158的下表面136時(shí)，電解液120充滿空間132，而因此與基材113與研磨工具105相接觸。因此，于上蓋108與支撐碟106間的相當(dāng)空間的全部距離內(nèi)，基材113保持與電解液120接觸。
收集于槽體102的電解液120通常流經(jīng)位于底部110的排出孔114，而流入流體傳輸系統(tǒng)172。典型的流體傳輸系統(tǒng)172包含貯存器133以及一個(gè)幫浦142。流入流體傳輸系統(tǒng)172的電解液120系收集于貯存器133中，幫浦142從貯存器133中經(jīng)由一供應(yīng)管144傳輸電解液120于噴嘴170中，其電解液120于ECMP工作站102中循環(huán)利用。一個(gè)過濾器140通常配置于貯存器133與噴嘴170之間以移除呈現(xiàn)在電解液120中的微粒與結(jié)成核團(tuán)的物質(zhì)。
電解容液包含一般市面上可獲得的電解液。例如于含銅物質(zhì)的移除中，電解液包含硫酸、硫酸鹽基電解液或者硼酸、硼酸鹽基電解液，例如硼酸鉀(K3PO4)、(NH4)H2PO4、(NH4)2HPO4或其組合。電解液亦包含硫酸鹽基電解液的衍伸物，例如硫酸銅，以及硼酸鹽基電解液的衍伸物，例如硼酸銅。具有多氯酸-醋酸溶液與其衍伸物及其組合亦可使用。此外，本發(fā)明擬使用傳統(tǒng)用于電解平坦或電解研磨制程的電解液組合物，包含亮劑、螯合劑以及整平器等。電解溶液的莫耳濃度介于大約0.2與大約1.2之間，較佳的是，選擇電解液是選擇與金屬反應(yīng)，但并不與底層的物質(zhì)反應(yīng)，例如是介電質(zhì)。
在操作過程，施加一電壓差于電極104與105之間，直接與電極105接觸的基材113將與電極105具相同電壓。當(dāng)基材的原子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成電解液的離子時(shí)，研磨工作站的電路回路就完成了?；?13的同步機(jī)械研磨亦藉由基材與研磨工具105間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而達(dá)成。尤其是，監(jiān)控研磨循環(huán)以決定一個(gè)研磨終點(diǎn)。一個(gè)具有電源供應(yīng)器以及終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)的研磨工作站將于圖3中描述。
圖3顯示研磨工作站300的一個(gè)實(shí)施例，其可以代表上述的研磨工作站100。因此，描述于圖1與圖2中相似的圖標(biāo)對(duì)照數(shù)字亦作相似的組件的指示。一般來說，此相似組件包含曹體102、研磨頭130、基材113、電極104、機(jī)軸112、孔狀襯墊支撐碟106、研磨工具105以及導(dǎo)電組件202(其形成第二電極)。
研磨工作站300由一個(gè)或多個(gè)電源供應(yīng)器提供能量，例如電源供應(yīng)器302。于一實(shí)施例中，電源供應(yīng)器302為一直流(DC)電源供應(yīng)器。然而，電源供應(yīng)器302亦可以是一交流(AC)電源供應(yīng)器。以某一方面而言，一個(gè)直流電源供應(yīng)器最好可以避免間隔地移除與沉積物質(zhì)于基材上。一般而言，電源供應(yīng)器302能提供大約0瓦至100瓦，電壓大約0伏特至10伏特的電源。雖然如此，電源供應(yīng)器302的特別運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)格可以根據(jù)應(yīng)用的狀況而改變。
電源供應(yīng)器302特別調(diào)整以透過電解液120而提供一電壓或一電流。為此目的，電源供應(yīng)器302以一正壓端連接一第一電極，并藉由一負(fù)壓端連接一第二電極。于一實(shí)施例中，第一電極是研磨工具105的一導(dǎo)電部分，例如是導(dǎo)電組件202。結(jié)果，至少于部分的一個(gè)研磨循環(huán)中，第一電極直接與位于研磨工具105之上的一基材相接觸。第二電極為相反電極104，例如，其位于槽體102底層上。與第一電極相反的是，第二電極可以不直接與基材做物理接觸。
在一實(shí)施例中，研磨工作站300包含一參考電極。例如，一參考電極310A可以配直于支撐碟106與相反電極104之間。更一般來說，一參考電即可以位于槽體內(nèi)的任何位置，只要參考電極沉浸于電解液120內(nèi)。舉例而言，一參考電極310B顯示懸浮于槽體102的一側(cè)璧與研磨工具105之間。此參考電極保持一固定電化學(xué)電壓于基材上。因此，參考電擊的提供使得移除率與電流回路內(nèi)導(dǎo)電性的變化無關(guān)，其電流回路的導(dǎo)電性變化例如可能由相反電極104上松散的銅沉積所導(dǎo)致。
研磨系統(tǒng)300的運(yùn)作系由一控制系統(tǒng)312所控制。于一實(shí)施例中，控制系統(tǒng)312包含一控制器314以及一終點(diǎn)偵測(cè)器316?？刂破?14可連接研磨系統(tǒng)300的每一個(gè)組件，包含電源供應(yīng)器302、流體傳輸系統(tǒng)172、馬達(dá)124以及攜帶頭130。此終點(diǎn)偵測(cè)器316用以監(jiān)控由電源供應(yīng)器302所提供信號(hào)的信號(hào)特征。為此目的，終點(diǎn)偵測(cè)器316可與位于電源供應(yīng)器302電力線上的儀表318作電性連接。雖然顯示的儀表318是與電源供應(yīng)器302分離，但其可以是電源供應(yīng)器302整合的一部分。于一實(shí)施例中，儀表318是一電壓表以量測(cè)電壓。在另一實(shí)施例中，該儀表是用以量測(cè)電壓與電流。從儀表318上讀取可被終點(diǎn)偵測(cè)器316所使用，以決定是否達(dá)到一標(biāo)準(zhǔn)。其中一標(biāo)準(zhǔn)是該基材是否已研磨足夠(亦即，已經(jīng)達(dá)到一個(gè)研磨終點(diǎn))。假如一個(gè)研磨終點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到的話，終點(diǎn)偵測(cè)器306會(huì)通知控制器314，屆時(shí)其可發(fā)出一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)以激活其余的步驟及/或暫?；牡难心ァ?br> 至少于一實(shí)施例中，終點(diǎn)是指一研磨循環(huán)中的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，此時(shí)足夠的金屬量已經(jīng)從一基材上移除。根據(jù)終點(diǎn)的偵測(cè)，其可能繼續(xù)研磨一段時(shí)間以移除殘留的金屬。
接著參考圖4A-C，以描述一個(gè)終點(diǎn)偵測(cè)的操作。參閱圖4A，其顯示基材113的側(cè)視圖以及研磨工具105。研磨工具105沉浸于電解液120內(nèi)，該電解液由電源供應(yīng)器302所施加的一電壓或一電流而形成一離子導(dǎo)體?；?13位于電解液120之上，并可往下移往研磨工具105。一般而言，基材113包含一基本材料402(典型由硅制成)而具有本文的特征。此基本材料402可由數(shù)層介電材料、半導(dǎo)體材料以及導(dǎo)電材料所覆蓋。最外邊的金屬層406于特征電路404內(nèi)已先沉積，并位于介電材料、半導(dǎo)體薄層以及導(dǎo)電層之上。更具體說，該金屬層406為銅。一保護(hù)層408覆蓋于金屬層406之上，此保護(hù)層408用以確保研磨發(fā)生時(shí)其可主要與研磨工具105接觸。導(dǎo)電液一部分的保護(hù)劑可保護(hù)即將被研磨的金屬層上的凹陷區(qū)域，更具體而言，保護(hù)劑包含BTA、TTA等等。根據(jù)圖4B的顯示，保護(hù)層408并未出現(xiàn)于研磨工具105與金屬層406的界面間。圖4B的研磨系機(jī)械研磨(其為基材113與研磨工具105間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的結(jié)果)與陽極分解(其為基材113與電解液120間化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果)之一種綜合。
研磨步驟將繼續(xù)直到多余的金屬塊已經(jīng)移除，屆時(shí)，終點(diǎn)偵測(cè)器306將指示控制器314一個(gè)研磨終點(diǎn)已經(jīng)達(dá)成。圖4C描述一個(gè)研磨終點(diǎn)時(shí)基材之一個(gè)表面狀況。銅金屬線(亦即，特征電路404內(nèi)的銅)由于被保護(hù)計(jì)保護(hù)以及其未與研磨工具105接觸的事實(shí)，而未被研磨。于一實(shí)施例中，允許于某段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)研磨，以確保移除足夠的金屬殘留物。此種研磨稱為“過度研磨”，因?yàn)檠心ソK點(diǎn)已經(jīng)被偵測(cè)出，過度研磨可被小心的計(jì)時(shí)與控制以減少銅產(chǎn)生碟形現(xiàn)象(dishing)，并使晶圓產(chǎn)量達(dá)最佳化。
參考圖5，曲線500顯示電解研磨電流(由電源供應(yīng)器302提供)相對(duì)于時(shí)間的變化。電流值系顯示于垂直軸上，時(shí)間則顯示于橫軸上。經(jīng)由曲線500所例示的研磨循環(huán)，電傭供應(yīng)器302維持一相當(dāng)?shù)墓潭妷?。如此模式的操作是?dāng)作“電壓模式”操作，因?yàn)橐粋€(gè)固定的電壓施加于研磨室。需注意的是，電流曲線直接由儀表318所產(chǎn)生并未像圖5所示般的平滑，但其信號(hào)可藉由一電子過濾器或軟件平均化處理而被平滑于t0至t1的第一時(shí)間區(qū)間中，于電流產(chǎn)生很小的變化或者沒有變化的情形下進(jìn)行研磨。于此時(shí)間區(qū)間中的基材狀態(tài)由圖4B顯示。此時(shí)，根據(jù)由金屬層406供應(yīng)而可獲得的金屬離子(例如一個(gè)銅薄層的銅離子)，保持一個(gè)相對(duì)高的電流。在時(shí)間t1時(shí)，信號(hào)上的下降是對(duì)應(yīng)于一連續(xù)薄膜與一不連續(xù)薄膜之間的轉(zhuǎn)變。t1的信號(hào)下降可由終點(diǎn)偵測(cè)器316所偵測(cè)，于時(shí)間t1時(shí)，終點(diǎn)偵測(cè)器316可發(fā)出信號(hào)給控制器以維持相同的電壓(如圖5所示)或者改變制程至一較低的電壓(如以下所示以及圖6)。
于t1至t2的第二個(gè)時(shí)間區(qū)間時(shí)，其顯示電流減少，其可由終點(diǎn)偵測(cè)器316所偵測(cè)。此時(shí)間區(qū)間可由圖4B以及圖4C所示的研磨狀態(tài)間的時(shí)間區(qū)間所代表。電流的減少是因?yàn)槿芙庥陔娊庖褐薪饘匐x子減少的緣故，介于t1與t2間的時(shí)間區(qū)間典型地對(duì)應(yīng)于一個(gè)特薄連續(xù)金屬層與一個(gè)不連續(xù)金屬層之間的轉(zhuǎn)變。一個(gè)不連續(xù)金屬層的研磨會(huì)導(dǎo)致較少的銅離子釋放于電解液中，而造成一個(gè)較低的電流。于時(shí)間t2，電流開始穩(wěn)定下來，亦即，曲線500的斜率趨近于0。這是因?yàn)榻饘匐x子(亦即，金屬層406)的來源已經(jīng)實(shí)質(zhì)地減少耗盡。一個(gè)相當(dāng)程度的電流穩(wěn)定即代表達(dá)到一個(gè)研磨終點(diǎn)，研磨終點(diǎn)的基材狀態(tài)顯示于圖4C，而且該終點(diǎn)由終點(diǎn)偵測(cè)器316所偵測(cè)。在t2至t3的第三個(gè)時(shí)間區(qū)間中，基材可以選擇更多的研磨(亦即，過度研磨)以進(jìn)一步移除金屬殘留物。當(dāng)研磨暫停時(shí)以及基材從研磨工具上移走之后，t2至t3的時(shí)間區(qū)間可以根據(jù)一個(gè)特殊的圖案設(shè)計(jì)以及密度而改變。于時(shí)間t3時(shí)，電源供應(yīng)器被關(guān)閉，并且基材被移至另一個(gè)研磨系統(tǒng)的工作站以進(jìn)行其余的處理(例如清洗或研磨隔層)。
在圖5所示的例子，電源供應(yīng)器302維持一單一電壓。雖然如此，在另一個(gè)實(shí)施例中，其施加的電壓可以于兩個(gè)或更多的數(shù)值間變化。例如，圖6的電流曲線600描述電壓從第一數(shù)值變化至第二數(shù)值時(shí)對(duì)于電流的影響。更明確而言，第一電壓數(shù)值于時(shí)間t0至t2的區(qū)間中維持固定，在此時(shí)間區(qū)間中的t0至t1部分時(shí)間中，電流一開始維持一實(shí)質(zhì)的固定量I0。在時(shí)間t1至t2之間，可以看出一個(gè)明顯的電流減少。在時(shí)間t2時(shí)，電壓切換至第二數(shù)值。
從較高的電壓值切換至較低的電壓值是為了增加晶圓的產(chǎn)量，更明確地說，較高的電壓值相對(duì)應(yīng)于一個(gè)較高的電流，而且因此對(duì)應(yīng)一個(gè)較高的移除速率。然而，一個(gè)較高的移除速率相對(duì)于產(chǎn)量是屬較佳的，但是就以銅的碟型現(xiàn)象、殘留銅金屬、表面加工等等現(xiàn)象而言，較高的電壓值卻無法提供最好的結(jié)果。因此，一但剩余的銅薄層變的非常薄但仍呈連續(xù)狀時(shí)，電壓屆時(shí)將切換至較低的數(shù)值。更明確地說，此切換是根據(jù)最佳化的產(chǎn)量而選擇的預(yù)先決定的時(shí)間數(shù)值而計(jì)時(shí)。以此方法，可以使產(chǎn)量與結(jié)果(例如薄膜品質(zhì))達(dá)到制程最佳化的目的。
于電壓切換至第二電壓值后，電流是再度維持于一個(gè)十值得固定數(shù)值I1，明確地說，在時(shí)間t2至t3間，該實(shí)質(zhì)固定的電流值維持一定。于時(shí)間t3時(shí)，可觀察到第二次電流的減少，此電流的減少是由終點(diǎn)偵測(cè)器306所監(jiān)控著，直到于時(shí)間t4時(shí)偵測(cè)出一個(gè)研磨終點(diǎn)。在時(shí)間t4至t5間，可以保持一個(gè)整體研磨步驟，之后，該研磨循環(huán)則完成，而且該基材可以從研磨工作站移走以進(jìn)行后續(xù)制程。
如上所述，曲線500以及600，是以“電流模式”操作，其間，電流于一固定電壓下被監(jiān)控著。于另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于“電流模式”操作，電壓的變化可被監(jiān)控，而電流保持在一個(gè)實(shí)質(zhì)的固定值。圖7顯示于電流模式操作下一個(gè)電壓曲線700，其以一監(jiān)控的信號(hào)特征表示。電壓曲線700根據(jù)一垂直軸所顯示的電壓值，以及一相對(duì)于橫軸所示的時(shí)間的變化而定義。經(jīng)由研磨循環(huán)，維持電流于一個(gè)實(shí)質(zhì)的固定值。于一個(gè)研磨的起始時(shí)段中(t0至t1)，電壓維持在一個(gè)實(shí)質(zhì)的固定常數(shù)V0，在時(shí)間t1時(shí)，可觀察出電壓由V0增加至V1。于時(shí)間t2時(shí)，經(jīng)由終點(diǎn)偵測(cè)器316偵測(cè)到一個(gè)終點(diǎn)，其可觀察出一定程度的穩(wěn)定電壓。于時(shí)間t2至t3間，進(jìn)行一個(gè)結(jié)束研磨的步驟之后，研磨將被暫停。
因此，無論操作模式為何(亦即，電流模式或是電壓模式)，根據(jù)電源供應(yīng)器302所提供的一個(gè)信號(hào)的信號(hào)特征將可偵測(cè)出一個(gè)研磨終點(diǎn)。在每個(gè)例子中，相同或相似的演譯法將被使用于偵測(cè)終點(diǎn)。于一實(shí)施例中，一個(gè)有名的演譯法是使用來偵測(cè)該信號(hào)特征之一個(gè)預(yù)定改變速率。舉例而言，使用于蝕刻系統(tǒng)的蝕刻終點(diǎn)偵測(cè)演譯法可修正而與本發(fā)明使用的。在每一個(gè)蝕刻系統(tǒng)，反射光線的波長是被特別地監(jiān)控著。波長的改變代表著一個(gè)物質(zhì)已經(jīng)被充分地蝕刻。因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，有利的利用這些及其類似的演譯法以獲取其優(yōu)點(diǎn)。更普遍而言，熟知該項(xiàng)技藝者將認(rèn)知到其它可使用以獲得優(yōu)點(diǎn)的演譯法以及技術(shù)。
一個(gè)特殊的終點(diǎn)演譯法將參照?qǐng)D5而敘述的，此例示的演譯法使用定義為“窗口(Windows)”510A-F的軟件。這些窗口的目的是用來監(jiān)控一調(diào)終點(diǎn)曲線。如此一來，描述一條曲線預(yù)期的狀態(tài)將作為用來選擇窗口的大小及數(shù)目，窗口的大小及數(shù)目可以藉由ECMP研磨工作站的操作者定義的，并于窗口間變化。尤其是，這些窗口并非固定于圖5上的一特殊時(shí)間間隔，而是根據(jù)曲線500的改變而反應(yīng)的。
制程的一開始(當(dāng)電源供應(yīng)器開啟的同時(shí))，電流數(shù)值系為I1，第一對(duì)窗口510A-B的高度設(shè)定使I1必須落于一電流預(yù)定的范圍內(nèi)。假如I1并未落于窗口高度內(nèi)，研磨工作站歐姆電阻則并未落于規(guī)格之內(nèi)，而且并未適當(dāng)?shù)剡\(yùn)作。于本發(fā)明，制程將藉由終點(diǎn)偵測(cè)器316而自動(dòng)停止。
在適當(dāng)?shù)倪\(yùn)作時(shí)，電流在時(shí)間t0與t1間是穩(wěn)定的。換言之，終點(diǎn)曲線500從窗口510A-B的一端進(jìn)入，再從窗口510A-B的另一端出去。在時(shí)間t1時(shí)，等待研磨的金屬層變的不連續(xù)，電流突降并且曲線500從窗口510C的底端離開。曲線500從窗口510C的底端離開代表著一個(gè)電流對(duì)于終點(diǎn)偵測(cè)器316的突降。此信號(hào)離開數(shù)個(gè)窗口510D-E的底端，直到剩余的銅已經(jīng)被移除(亦即，直到時(shí)間t2)。在時(shí)間t2時(shí)，再?zèng)]有任何銅可研磨，而且電流系再度為穩(wěn)定的I2。因此，曲線500離開窗口510F的一端，而且終點(diǎn)偵測(cè)器316在時(shí)間t2時(shí)偵測(cè)出制程的終點(diǎn)。電流I2是對(duì)應(yīng)于沒有金屬離子(或者一個(gè)可以忽視的金屬離子數(shù)量)被釋放于電解液的狀態(tài)，如此一來，相對(duì)于I1而言(例如幾安培)，典型的I2是非常小的(例如幾毫安)。一個(gè)過度研磨的步驟可以執(zhí)行直到時(shí)間t3時(shí)，以移除任何的殘留物質(zhì)。
另一個(gè)實(shí)施例中，終點(diǎn)偵測(cè)器316計(jì)算所有從晶圓移除的總電量(charge)，以決定移除物質(zhì)的數(shù)量。此計(jì)算系相對(duì)于時(shí)間而積分，此全部的電流信號(hào)提供給研磨的小單位(cell)/晶圓(此處是指全部電流信號(hào)或小單位電流信號(hào))。藉由確認(rèn)位于小單位電流信號(hào)下的面積(由該小單位電流信號(hào)的積分所提供)所提供已移除的物質(zhì)以及任何漏電流，將可決定一個(gè)研磨終點(diǎn)，藉由對(duì)應(yīng)已移除的總電量(為任何漏電流而校正的小單位電流信號(hào)的積分)與已移除的物質(zhì)總量。以下將作更詳細(xì)的描述，此總電量/移除關(guān)系可以理論或?qū)嶒?yàn)決定的。一個(gè)晶圓的研磨循環(huán)的終點(diǎn)偵測(cè)因而僅需要知道尚未研磨前起始晶圓的厚度，此晶圓將研磨至起始晶圓的厚度與移除后度之間的差等于所需的厚度即可。
目標(biāo)厚度＝起始厚度-移除物質(zhì)的厚度(方程式一)其中移除物質(zhì)的厚度為一個(gè)電量的方程式，其系由電流的積分而得(其可為任何漏電流而校正的，詳見以下所述)。其中的電流信號(hào)僅系周期性的取樣(亦即，終點(diǎn)偵測(cè)器306使用接收自電源供應(yīng)器302中儀表318的電流數(shù)值樣本)，此積分大約是一個(gè)如下所示的總合Quantity of Current(t)＝integral(0，t)[I(t)dt]{sum(0，t)[I(t)*(samplingperiod)](方程式二)經(jīng)由已計(jì)算整體時(shí)間內(nèi)的電流總合(亦即已移除的總電量)，此“移除物質(zhì)的厚度”將可參考預(yù)定的總電量/移除關(guān)系而決定的。于一個(gè)實(shí)施例中，此總電量/移除關(guān)系是儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，例如查詢手冊(cè)中。因此，查詢手冊(cè)對(duì)應(yīng)由終點(diǎn)偵測(cè)器316所計(jì)算的數(shù)值(亦即，由總合而定的已移除的總電量，參考上述的方程式二)與從基材移除的物質(zhì)總量。為每一個(gè)不同制程狀況以及基材型態(tài)的變化提供一個(gè)個(gè)別的查詢手冊(cè)。舉例而言，不同的查詢手冊(cè)將提供給已圖案化與未圖案化的不同基材。這些查詢手冊(cè)將可進(jìn)一步以電解液組成、待移除物質(zhì)的型態(tài)等等而有不同的特性。如此一來，終點(diǎn)偵測(cè)器316將可為適應(yīng)不同制程狀況與基材類型的變化，而作終點(diǎn)偵測(cè)的調(diào)整。
因此，在一實(shí)施例中，終點(diǎn)偵測(cè)器316計(jì)算電流信號(hào)的積分值，而且讀取適當(dāng)?shù)牟樵兪謨?cè)以決定相對(duì)應(yīng)的移除物質(zhì)總量。
本發(fā)明所述的查詢手冊(cè)，可以了解的是其僅代表一個(gè)實(shí)施例。更一般而言，任何技術(shù)藉由對(duì)應(yīng)一個(gè)計(jì)算的總電量與移除物質(zhì)總量將可使用以受益的。
一般而言，查詢手冊(cè)是可使用理論推導(dǎo)信息或?qū)嶒?yàn)推倒信息。在其它的案例，在電化學(xué)機(jī)械研磨中，于小單位所量測(cè)的電流(亦即，總電流/小單位電流)是與移除的金屬(例如銅)有關(guān)。該小單位(總)電流是由下述所組成(i)漏電流，以及(ii)晶圓上的移除物質(zhì)(亦即，實(shí)際上移除制程可以是，例如，Cu+/Cu++/Cu復(fù)合移除)。漏電流通?？梢砸苑怯行щ娏髋c其來源做為其特性，此來源包含研磨工具105的導(dǎo)電組件的化學(xué)變化(例如圖2的導(dǎo)電組件202)以及可能發(fā)生的不同的氧化作用。當(dāng)使用一種區(qū)段開關(guān)(zone switch)時(shí)，第一種漏電流可獲實(shí)質(zhì)地減少。一個(gè)區(qū)段開關(guān)系任何研磨工具105中導(dǎo)電組件的結(jié)構(gòu)，當(dāng)研磨進(jìn)行時(shí)，其閑歇地使其與基材相接觸。例如研磨工具105可與數(shù)個(gè)徑向?qū)щ娊M件裝配，于研磨進(jìn)行中，其僅當(dāng)導(dǎo)電組件與基材接觸時(shí)方與電源供應(yīng)器302電性連結(jié)。一旦導(dǎo)電組件從基材下方旋轉(zhuǎn)出去時(shí)，導(dǎo)電源件與電源供應(yīng)器302間的電性接觸即告終止。
第二種類型漏電流的重要度系取決于特別的研磨反應(yīng)。在銅研磨的例子中，銅氧化作用的可能性大于排放氧氣反應(yīng)，因此，當(dāng)這兩種氧化反應(yīng)產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，大部分的電流流往銅氧化反應(yīng)。所以說，當(dāng)研磨銅金屬時(shí)，由晶圓上氧氣排放的漏電流可以被忽略。在任何的例子中，漏電流可輕易地使用一硅晶圓而得以校正，此將提供漏電流與施加于小單位的電壓之間的關(guān)系。
既已決定(或忽略)了漏電流，則總電流便可藉由決定從晶圓上移除的貢獻(xiàn)量而能得知。屆時(shí)，全程的總電量以及移除速率則可用某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的已移除的總電量與已移除的物質(zhì)總量來表示。如同以下所述的，此可由理論或?qū)嶒?yàn)而完成的。僅為了說明起見，其研磨的物質(zhì)假設(shè)是銅金屬。顯而易見的是本發(fā)明將可利用于其它任何的導(dǎo)電金屬。
在一實(shí)施例中，電流/移除速率以及電量/移除關(guān)系系由實(shí)驗(yàn)而決定的。舉例而言，當(dāng)以電流模式操作電源供應(yīng)器302時(shí)，從一晶圓上所移除的物質(zhì)的數(shù)量可周期性的量取(藉由量取片電阻的方式)。
或者，可為一系列不同狀況下的晶圓制程量取電流(例如微量不同的研磨次數(shù)、電壓偏壓等)。此方式的下，可獲得一個(gè)校正曲線。于一個(gè)特別的例子中，于不同的狀況下研磨20片晶圓，并且紀(jì)錄平均的電流。研磨循環(huán)的前后分別量取晶圓的厚度，以決定平均的移除速率。校正曲線(以y＝1.1185x+1.2512表示之)顯示平均電流與平均移除速率之間的一個(gè)線性關(guān)系，并允許一個(gè)預(yù)測(cè)一個(gè)已知電流的移除速率。
既已建立一個(gè)電流與移除速率的關(guān)系式后，現(xiàn)在尚待建立已移除的總電量(由如同上述的方程式二所量取的電流數(shù)值總合獲得)與已移除的物質(zhì)厚度之間的關(guān)系式。圖8顯示一個(gè)由實(shí)驗(yàn)決定曲線的例子，其與總電量(參考x軸上的電流量(A*sec))與已移除物質(zhì)(參考y軸上的移除量)有關(guān)。圖8是用來建立一個(gè)查檢表。
于操作過程中，一個(gè)總電量的值系使用周期量取的電流數(shù)值而計(jì)算的，適當(dāng)?shù)牟闄z表將可獲得以決定移除物質(zhì)的厚度。終點(diǎn)偵測(cè)演譯法屆時(shí)可決定是否已經(jīng)達(dá)到一個(gè)目標(biāo)厚度。如果是的話，研磨制程將暫停，而且基材將從腔室中移走。
再另一個(gè)實(shí)施例中，電流/移除速率以及電量/移除關(guān)系系由實(shí)驗(yàn)決定的。此電流/移除速率關(guān)系可由下列方式描述電流->單位時(shí)間的電量->單位時(shí)間的移除原子->晶圓上的移除速率。
此電流/移除速率關(guān)系可取決于是否該晶圓是一個(gè)空白晶圓或是一個(gè)已經(jīng)圖案化后的晶圓及其化學(xué)作用。在任何的實(shí)例中，此電流/移除速率關(guān)系可由理論獲得，假如反應(yīng)方程式已知的話。舉例來說，假設(shè)已知于一已的制程中僅有Cu++(并非Cu+)將被移除，進(jìn)一步假設(shè)已量測(cè)出一個(gè)200mm的晶圓(表面面積為314cm2)上有一個(gè)1000/min的均勻移除速率。已知對(duì)一個(gè)銅晶體來說，a＝b＝c＝361.49pm＝3.6149。因此，一個(gè)單位細(xì)胞的體積為47.233。因?yàn)橛诿總€(gè)單位細(xì)胞內(nèi)有四個(gè)原子以及兩個(gè)電子，則移除每單位細(xì)胞所需的總電量系為4原子*2電子*1.6e-19C。更進(jìn)一步說，因?yàn)?000的體積為314e193，因此每1000單位細(xì)胞的數(shù)量314*e19/47.23＝6.64e19。因而已移除的總電量則為6.64e19*(4原子*2電子*1.6e-19C)＝85C/min。所以，一個(gè)1000/min的移除速率系相對(duì)于1.42Amps的Cu++電流。一個(gè)200mm的晶圓，因此，其電流/移除速率關(guān)系式為每k埃/分有1.4安培。如此一來，一個(gè)欲求范圍的電流與移除速率可決定此電流/移除速率關(guān)系式。
圖9以一個(gè)線性的描繪線900描述一個(gè)電流/移除速率關(guān)系式，其中y軸系為銅金屬的移除速率，x軸系為總電量(根據(jù)漏電流補(bǔ)償)。需注意的是此關(guān)系乃為實(shí)質(zhì)地線性關(guān)系。因此，描繪線900可由y＝mx+b描述，其中m為線的斜率。此線的斜率取決于發(fā)生的氧化作用過程。舉例而言，當(dāng)發(fā)生移除Cu+以及Cu++時(shí)，斜率取決于Cu+/Cu++的移除速率。藉由上述的說明，回想計(jì)算單純Cu++時(shí)的移除電流關(guān)系式為每k埃/分有1.42安培，相類似的方式計(jì)算單純的Cu+電流關(guān)系式為每k埃/分有0.71安培。因此，假如包含Cu+以及Cu++兩者的移除時(shí)，電流/移除速率關(guān)系式將介于0.71與1.42安培每k埃/分。最后，有效電流將取決于其所參與的特殊化學(xué)作用。
既已建立的單位細(xì)胞電流與移除速率間的關(guān)系式，尚待建立的僅為建立一個(gè)此關(guān)系式有意義的應(yīng)用，用以決定一個(gè)研磨循環(huán)終點(diǎn)。如上所述，終點(diǎn)的決定系藉由從已量測(cè)的電流計(jì)算已移除的總電量。因此，其所需的乃式求取在一個(gè)已知時(shí)間下，已移除的總電量與已移除的物質(zhì)總量之間的關(guān)系。因?yàn)楦鶕?jù)以上所述的方法，已建立一個(gè)介于單位細(xì)胞電流與移除速率間的理論關(guān)系，此推導(dǎo)的關(guān)系式可以以已移除的總電量與已移除的物質(zhì)總量來表示。此已移除的總電量與已移除的物質(zhì)總量之間的關(guān)系將可用來建立查詢手冊(cè)，其可由終點(diǎn)偵測(cè)器316來使用，以決定再一個(gè)已知的時(shí)間點(diǎn)所需移除的物質(zhì)的數(shù)量，以及，一個(gè)研磨循環(huán)的終點(diǎn)。更明確的說，可藉由量測(cè)時(shí)間過程的電流量并解以下的方程式(其為方程式一的特殊例子)以求得該厚度Thickness(t)＝Initial_Thickness-Sum(0，t)[(Current(t)-Leakage(V(t)))*Current_To_Removal_Cofficient](方程式三)其中Current_To_Removal_Cofficient系為電流/移除速率曲線(例如圖9的描繪線900)的斜率(m)，以及漏電流系為一常數(shù)(“b”)。因此，不同制程/晶圓的可以儲(chǔ)存于查詢手冊(cè)中，對(duì)于一個(gè)已知的制程其可用來讀取適當(dāng)?shù)摹癿”與“b”數(shù)值。
假如一個(gè)晶圓已經(jīng)圖案化，則需考慮密度系數(shù)，其假如選擇度為100％，僅于升起的區(qū)域發(fā)生移除。密度系數(shù)根據(jù)數(shù)的理由而為銅厚度的方程式，其包含所有突出物之間起始高度的差距，以及其所需平坦的特征電路的不同速度。更進(jìn)一步而言，因?yàn)楫?dāng)其輪廓已平坦時(shí)高起的區(qū)域隨著研磨密度接近1而減少。因此，系數(shù)1/密度(厚度(時(shí)間))(coefficient1/Density(Thickness(t)))可以用來校正一個(gè)圖案化晶圓的厚度評(píng)估。
Thickness(t)＝Initial_Thickness-Sum(0，t)[(Current(t)-Leakage(V(t)))*Current_To_Removal_Cofficient/Density(Thickness(t))](方程式四)因此，由方程式四中可以看出其比方程式三更屬一個(gè)普遍一般的方程式，因?yàn)閷?duì)于一個(gè)空白未圖案化的晶圓來說此系數(shù)1/密度(厚度(時(shí)間))為1，此時(shí)方程式三與方程式四相同。再說明一次，為求解厚度所需的此些使用方程式四的系數(shù)與漏電流可儲(chǔ)存于查詢手冊(cè)中。
一般而言，在此所描述的終點(diǎn)偵測(cè)演譯法可以以硬件、軟件或兩者合并的方式執(zhí)行的。因此本發(fā)明之一實(shí)施例系以計(jì)算機(jī)使用的一程序產(chǎn)品執(zhí)行的，例如，分別顯示于圖1與圖3的系統(tǒng)100以及300。此程序產(chǎn)品中的程序系定義較佳實(shí)施例的數(shù)功能，以及可由不同的信號(hào)承載媒體(或計(jì)算機(jī)可讀取的媒體)所儲(chǔ)存，其可包含(i)永久儲(chǔ)存于非可寫入的儲(chǔ)存媒體中的信息(例如計(jì)算機(jī)中僅可讀取記憶裝置，如CD-ROM光盤片由CD-ROM光驅(qū)讀取)(ii)儲(chǔ)存于可擦寫儲(chǔ)存媒體中的可修改信息(例如計(jì)算機(jī)中的軟盤機(jī)或硬盤)(iii)藉由一通訊系統(tǒng)而傳送至一計(jì)算機(jī)的信息，例如，經(jīng)由一計(jì)算機(jī)或包含無線傳輸?shù)碾娫捑W(wǎng)絡(luò)，但并不僅限于以上所述。之后的實(shí)施例更包含從網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)或其它網(wǎng)絡(luò)下載的信息，當(dāng)這種信號(hào)承載媒體攜帶計(jì)算機(jī)可讀取的裝置，而指揮本發(fā)明功能時(shí)，其乃代表本發(fā)明的數(shù)個(gè)實(shí)施例。
熟知該項(xiàng)技藝者當(dāng)可認(rèn)知以上所述的實(shí)施例僅為說明起見，本發(fā)明可適用于眾多其它的實(shí)施例中。舉例而言，前述的數(shù)個(gè)實(shí)施例描述一個(gè)面朝下(face down)的研磨電解技術(shù)，亦即，處理中的基材相對(duì)于研磨墊而言乃位于一個(gè)面朝下的方位。然而，在其它的實(shí)施例中，其乃運(yùn)用一個(gè)面朝上的電解研磨技術(shù)。這些與其它的實(shí)施例將視為落于本發(fā)明的范圍中。
以上所述乃根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明的其它實(shí)施例以及本發(fā)明的更進(jìn)一步的實(shí)施例乃視為未脫離本發(fā)明的基本范圍以及權(quán)利要求范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種偵測(cè)研磨步驟終點(diǎn)的方法，該方法至少包含下列步驟提供一腔體，其系可定義出一內(nèi)含電解液的空間，其中該內(nèi)含電解液的空間中至少包含一電解液；將一基材與一至少部分浸入該電解液的研磨墊相接觸；電解研磨(electropolishing)一個(gè)或多個(gè)該基材上的導(dǎo)電物質(zhì)；以及偵測(cè)該電解研磨的該研磨終點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其更包含于電解研磨時(shí)使該基材與該研磨墊間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且其中的電解研磨包含藉由電化學(xué)作用移除至少一部份的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電物質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述偵測(cè)電解研磨的研磨終點(diǎn)步驟包含決定于電解研磨該基材的過程中，自該基材移除的一總電量(charge)；以及校正自該基材移除至一材料厚度的該總電量。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述偵測(cè)該電解研磨的研磨終點(diǎn)步驟包含決定于研磨循環(huán)中，自該基材移除的一總電量(charge)；校正自該基材移除至一材料厚度的該總電量；以及決定該一基材預(yù)先量測(cè)的起始厚度受否與該基材之一選定的目標(biāo)厚度相等或較少，其中該起始厚度應(yīng)低于欲自該材料移除的厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述的電解研磨包含經(jīng)由該電解液傳遞一電子信號(hào)，且其中偵測(cè)該研磨終點(diǎn)的步驟包含偵測(cè)該電子信號(hào)中至少一個(gè)電壓的增加及一電流的減少。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中上述偵測(cè)該研磨終點(diǎn)的步驟包含監(jiān)控一個(gè)電子信號(hào)的信號(hào)特征。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中上述監(jiān)控該電子信號(hào)步驟中的信號(hào)特征包含監(jiān)控一電子信號(hào)中至少一個(gè)電壓以及一個(gè)電流。
8.一種偵測(cè)一研磨終點(diǎn)的方法，該方法至少包含下列步驟提供一腔體，其系可定義出一內(nèi)含電解液的空間，其中該內(nèi)含電解液的空間至少包含一電解液；讓一基材與一個(gè)至少部分浸入該電解液的研磨墊相接觸；建立配置于該電解液中的一第一電極與一第二電極間的電壓差，以經(jīng)由該電解液產(chǎn)生一電流，其中至少該第一電極并未配置于該研磨墊的一研磨表面上；電解研磨(electropolishing)一個(gè)或多個(gè)所述的基材上的導(dǎo)電物質(zhì)；以及根據(jù)至少一個(gè)該電壓差或者該電流其中之一，以偵測(cè)該電解研磨過程的研磨終點(diǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中上述偵測(cè)該研磨終點(diǎn)的步驟包含偵測(cè)該電子信號(hào)中至少一個(gè)該電壓差的增加以及該電流的一減少量。
10.一種電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少包含一腔體，其系可定義出一個(gè)內(nèi)含電解液的空間；一研磨墊，配置于該內(nèi)含電解液空間中；一電源供應(yīng)器，其系可提供一電子信號(hào)給位于該可包含一電解液的空間中的電解液；以及一終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)，其系可監(jiān)控該電子信號(hào)的信號(hào)特征，用以偵測(cè)出一研磨終點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中該研磨墊為可導(dǎo)電。
12.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其更包含一控制器，其系可操作式地連接至該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)以及該電源供應(yīng)器，并可于該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)偵測(cè)出該電子信號(hào)的一個(gè)斜率改變時(shí)，改變?cè)撾娮有盘?hào)的一電壓值。
13.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中更包含一控制器，其系可操作式地連接至該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)以及該電源供應(yīng)器，并可用于執(zhí)行一制程處方，該制程處方包含該電子信號(hào)的數(shù)個(gè)電壓值，其中該控制器系可依據(jù)數(shù)個(gè)研磨過渡點(diǎn)來選擇該等電壓值。
14.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其更包含一控制器，其系可操作式地連接至該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)以及該電源供應(yīng)器，并當(dāng)該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)偵測(cè)出該研磨終點(diǎn)時(shí)，可用于改變?cè)撾娮有盘?hào)的一電壓值。
15.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中所述的電子特征是至少其中之一為一電流及一電壓。
16.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中該研磨墊更包含一個(gè)電子導(dǎo)電媒介物，位于該研磨墊的一研磨表面上，并且其中該電源供應(yīng)器的一第一端點(diǎn)是與該電子導(dǎo)電媒介物電性連結(jié)。
17.如權(quán)利要求16所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中該研磨表面為不可導(dǎo)電。
18.如權(quán)利要求10所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中該終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)是配置用于根據(jù)該信號(hào)特征之一個(gè)變化以偵測(cè)該研磨終點(diǎn)。
19.如權(quán)利要求18所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中該信號(hào)特征為至少其中之一為一電流以及一電壓。
20.如權(quán)利要求18所述的電化學(xué)機(jī)械研磨系統(tǒng)，其中上述的終點(diǎn)偵測(cè)系統(tǒng)是配置用于偵測(cè)該研磨終點(diǎn)以執(zhí)行一運(yùn)作，其包含決定自該基材移除的一總電量(charge)；校正自該基材移除至一材料厚度的該總電量；以及決定該基材一預(yù)先量測(cè)的起始厚度是否與該基材之一選定的目標(biāo)厚度相等或較少，其中該起始厚度應(yīng)少于欲自該材料移除的厚度。
全文摘要
一個(gè)偵測(cè)研磨步驟終點(diǎn)的系統(tǒng)與方法。一般而言，一個(gè)電源供應(yīng)器乃提供給一個(gè)電解研磨系統(tǒng)，此電源供應(yīng)器經(jīng)由一電解溶液傳輸一電流。監(jiān)控由電源供應(yīng)器所提供信號(hào)的信號(hào)特征，以決定一個(gè)研磨終點(diǎn)。需說明的是，此監(jiān)控的信號(hào)特征包含電流與電壓。在其它實(shí)施例中，電流與移除物質(zhì)有相關(guān)性，此時(shí)在過程中乃監(jiān)控電流以決定移除物質(zhì)總量。
文檔編號(hào)B24B37/00GK1652898SQ03802547
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者艾倫·杜布斯特, 王彥, 梁秀, 陳良毓, 安東尼·P·馬奈斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司