專利名稱：化學機械研磨的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及半導體制造技術(shù)，特別涉及一種化學機械研磨的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著超大規(guī)模集成電路(ULSI，Ultra Large Scale htegration)的飛速發(fā)展，集成電路制造工藝變得越來越復雜和精細，對晶片表面的平整度要求也越來越嚴格。而現(xiàn)在廣泛應用的多層布線技術(shù)會造成晶片表面起伏不平，對圖形制作極其不利，為此，需要對晶片進行平坦化(Planarization)處理，使每一層布線都具有較高的全局平整度。目前，化學機械研磨法(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是獲得較高全局平整度的最佳方法， 尤其在半導體制造工藝進入亞微米(sub-micron)領域后，化學機械研磨法已成為一項不可或缺的制造工藝技術(shù)?；瘜W機械研磨法是通過晶片和研磨墊之間的相對運動來平坦化晶片表面的。圖1 為目前一種化學機械研磨設備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，化學機械研磨時，通過轉(zhuǎn)動的研磨頭101將晶片102以一定的壓力壓置于旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤104上，轉(zhuǎn)盤104的表面設置有研磨墊 103，混有極小磨粒的研磨液105通過輸送管106滴落于研磨墊103上，在晶片102與研磨墊103相對運動的過程中，研磨液105與晶片102表面的材料發(fā)生化學反應，將不溶物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易溶物質(zhì)，然后通過磨粒的微機械摩擦將上述易溶物質(zhì)從晶片102表面去除，從而獲得光滑無損傷的平坦化表面。在化學機械研磨過程中，研磨頭101和研磨墊103均為耗材， 所述耗材將隨著多次的研磨工藝而損耗，需要定期進行更換。耗材是決定研磨速率和平坦化能力的一個重要部件。目前，CMP中均采用終點探測的方法來探測晶片中膜層材質(zhì)的變化，進而獲取研磨終點(catch endpoint)來控制晶片的研磨程度。但是，有時由于CMP工藝過程或機臺的異常，使得沒有及時、準確地檢測到晶片的研磨終點，這時，控制單元就不能正常地發(fā)出指令命令晶片停止研磨，從而出現(xiàn)晶片無休止地研磨下去的情況。為了防止上述情況發(fā)生，一般設置一個過載保護時間，當研磨時間達到該過載保護時間，且晶片還沒有停止研磨時，控制單元強制命令晶片停止研磨。但是，問題在于，過載保護時間設置的不合理將會直接影響到晶片研磨的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種化學機械研磨的方法及裝置，能夠更加合理的設置過載保護時間，提高晶片研磨的安全性。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種化學機械研磨方法，所述方法包括確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。優(yōu)選的，確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系具體包括選取第一批樣品晶片，利用處于第一生命周期的耗材，測試所述第一批樣品晶片的研磨終點時間， 得到耗材第一生命周期對應的第一研磨終點時間分布圖；選取第二批樣品晶片，利用處于第二生命周期的耗材，測試所述第二批樣品晶片的研磨終點時間，得到耗材第二生命周期對應的第二研磨終點時間分布圖；依此類推，測試得出耗材第η生命周期對應的第η研磨終點時間分布圖。優(yōu)選的，根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系具體包括從第一研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第一生命周期對應的第一過載保護時間；從第二研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第二生命周期對應的第二過載保護時間；依此類推，從第η研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第η生命周期對應的第η過載保護時間；將上述各生命周期及其所對應的過載保護時間進行擬合，得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系。優(yōu)選的，由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間具體包括確定研磨工藝中實際所采用耗材的生命周期；根據(jù)所述生命周期從第二對應關(guān)系中獲得相應的過載保護時間；利用所述過載保護時間對研磨設備進行設置。優(yōu)選的，本發(fā)明所提供的方法根據(jù)耗材生命周期的變化，實時采用對應的過載保護時間對晶片進行化學機械研磨。優(yōu)選的，本發(fā)明所提供的方法還包括，更新所述第二對應關(guān)系。優(yōu)選的，所述更新所述第二對應關(guān)系具體包括設置預期時間；當達到所述預期時間時，重新確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系。優(yōu)選的，所述耗材包括研磨墊和研磨頭。本發(fā)明還提供了一種化學機械研磨裝置，所述裝置包括第一處理單元、第二處理單元和控制單元；其中所述第一處理單元用于確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；所述第二處理單元用于根據(jù)所述第一處理單元得到的第一對應關(guān)系得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；所述控制單元用于根據(jù)所述第二處理單元得到的第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。優(yōu)選的，所述裝置還包括更新單元，所述更新單元用于對由第二處理單元得到的第二對應關(guān)系進行定期更新。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點本發(fā)明所提供的化學機械研磨方法，依據(jù)耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，得出了耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即對于耗材的不同生命周期， 設置有不同的過載保護時間，這樣控制單元就能根據(jù)耗材生命周期的變化，實時采用與耗材所處的生命周期對應的過載保護時間，換言之，過載保護時間不再是固定的而是隨耗材生命周期變化，從而能夠更加合理的設置過載保護時間，提高了晶片研磨的安全性。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。圖1為現(xiàn)有的一種化學機械研磨設備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例所提供的一種化學機械研磨的方法流程圖；圖3為本發(fā)明實施例所提供的第一對應關(guān)系的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例所提供的第二對應關(guān)系的示意圖；圖5為本發(fā)明實施例所提供的一種化學機械研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明實施例所提供的另一種化學機械研磨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)部分的描述通過設置一個過載保護時間，在CMP工藝過程或機臺出現(xiàn)異常的情況下，可由控制單元強制命令晶片停止研磨，但是過載保護時間設置的不合理將會直接影響到晶片研磨的安全性。發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，過載保護時間設置不合理的本質(zhì)原因在于現(xiàn)有的CMP工藝過程中，所設置的過載保護時間為一固定值，例如晶片研磨過程中，獲取研磨終點(catch endpoint)所需的時間大多數(shù)分布在70s 80s，則將過載保護時間設置為80s，并且固定不變。但是CMP工藝中所采用的耗材的生命周期一直處于變化中，當耗材處于不同生命周期時，晶片的研磨速率不同。相對而言，晶片在新耗材的作用下比在舊耗材的作用下的研磨速率要慢，因此，如果在新耗材作用下獲取研磨終點所需時間大約分布在70s 80s，則在舊耗材作用下獲取研磨終點所需時間大約分布在6 75s。這種情況下，如果將80s設置為實際應用時固定的過載保護時間，則隨著耗材在使用過程中由新變舊，對舊耗材來說，所述80s將超過舊耗材實際的研磨終點時間的最大值75s，從而影響晶片研磨的安全性；如果將7 設置為實際應用時固定的過載保護時間，則當采用新耗材研磨晶片時，就會使很多晶片被強行終止在一個不合適的過載保護時間上。因此，在CMP中設置固定的過載保護時間會影響晶片研磨的安全性。這里，所述新耗材和舊耗材只是一個相對概念，70s 80s和 65s 75s也只是舉例說明。基于此，本發(fā)明提供一種化學機械研磨方法及裝置，能夠更加合理的設置過載保護時間，提高晶片研磨的安全性。參考圖2，為本發(fā)明實施例所提供的一種化學機械研磨的方法流程圖，所述方法具體包括如下步驟步驟11 確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系。CMP工藝過程中，晶片在研磨頭的壓力作用下，在研磨墊上做相對運動，進而和研磨液反應，其表面的不溶物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易溶物質(zhì)并被去除。這里，所述研磨頭和研磨墊統(tǒng)稱為耗材，所述耗材會隨著多次研磨工藝而損耗，需要定期進行更換，因此，所述耗材具有一定的使用壽命，本發(fā)明實施例中稱耗材的使用壽命為耗材生命周期。耗材處于不同的生命周期，直接關(guān)系到晶片的研磨速率，新?lián)Q的耗材，使晶片的研磨速率較慢；耗材用舊后，將會使晶片的研磨速率加快。在CMP工藝過程中，晶片研磨速率的快慢直接表現(xiàn)在獲取研磨終點(catch endpoint)所需的時間上，即新?lián)Q的耗材，獲取研磨終點所需的時間較長，相反，耗材用舊后，獲取研磨終點所需的時間較短。因此，本發(fā)明實施例首先確定出耗材的生命周期處于不同階段時所對應的獲取研磨終點所需的時間，即確定耗材生命周期和研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，本實施例中稱該對應關(guān)系為第一對應關(guān)系。具體實施過程如下選取第一批樣品晶片，利用處于第一生命周期的耗材，測試所述第一批樣品晶片的研磨終點時間，得到耗材第一生命周期對應的第一研磨終點時間分布圖。這里，首先選取一批樣品晶片，稱之為第一批樣品晶片，以區(qū)分后續(xù)再次選取的樣品晶片。所述第一批樣品晶片的個數(shù)可以為50個、80個或者100個等，沒有特別限制，但應該保證通過測試第一批樣品晶片獲取研磨終點所需的時間，能夠得出這些晶片的研磨終點時間分布圖。然后選取一個或者多個生命周期處于同一階段的耗材，具體實施過程中，可通過耗材的使用時間來決定其生命周期是否處于同一階段，例如，可以選取一個或者多個已經(jīng)研磨了 6個小時的耗材。本步驟中所選取的耗材稱為處于第一生命周期的耗材，以區(qū)分后續(xù)再次選取的生命周期處于不同階段的耗材。利用處于第一生命周期的耗材，測試所述第一批樣品晶片獲取研磨終點(catch endpoint)所需的時間，由于各個樣品晶片的差異， 它們的研磨終點時間各不相同，但是均分布在一定的范圍之內(nèi)，于是得到第一批樣品晶片的研磨終點時間分布圖，該分布圖為耗材第一生命周期對應的分布圖，稱之為第一研磨終點時間分布圖。與上述步驟相類似，選取第二批樣品晶片，利用處于第二生命周期的耗材，測試所述第二批樣品晶片的研磨終點時間，得到耗材第二生命周期對應的第二研磨終點時間分布圖。這里，所述第二批樣品晶片和上述步驟中第一批樣品晶片大致相同，無本質(zhì)上的區(qū)別，但所述處于第二生命周期的耗材和上述步驟中處于第一生命周期的耗材有本質(zhì)上的區(qū)別，即兩個步驟中耗材所處在的生命周期的階段不同，本步驟中例如可選取一個或多個已經(jīng)研磨了 7個小時的耗材作為處于第二生命周期的耗材。利用處于第二生命周期的耗材，測試所述第二批樣品晶片獲取研磨終點所需的時間，得到第二批樣品晶片的研磨終點時間分布圖，該分布圖為耗材第二生命周期對應的分布圖，稱之為第二研磨終點時間分布圖。依此類推，測試得出耗材第η生命周期對應的第η研磨終點時間分布圖。這里，η為大于二的自然數(shù)，本實施例中選取的第η生命周期的耗材，為已經(jīng)研磨了 10個小時的耗材。當然，耗材第η生命周期并不一定是耗材生命周期終了時的階段。從上述多個相同步驟中即可得出耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，本發(fā)明實施例中稱該對應關(guān)系為第一對應關(guān)系。參考圖3，為本發(fā)明實施例所提供的第一對應關(guān)系的示意圖。圖中橫軸表示時間， 在曲線中表示晶片獲取研磨終點所需的時間，縱軸表示晶片數(shù)，在曲線中表示獲取研磨終
7點所需的時間相同時所對應的晶片數(shù)。曲線1為耗材第一生命周期對應的第一研磨終點時間分布圖，即第一批樣品晶片的獲取研磨終點所需的時間分布在70s 80s之間；曲線2為耗材第二生命周期對應的第二研磨終點時間分布圖，即第二批樣品晶片的獲取研磨終點所需的時間分布在68s 78s之間；曲線η為耗材第η生命周期對應的第η研磨終點時間分布圖，即第η批樣品晶片的獲取研磨終點所需的時間分布在6 7 之間。曲線2和曲線η之間還可以有很多條曲線。需要說明的是，通過測試各批樣品晶片得到的研磨終點時間分布圖為形狀大致相同的曲線，所不同的只是曲線所對應的時間區(qū)間。從圖上亦可看出， 對于已經(jīng)研磨了 10個小時的第η生命周期的耗材，其相對第一生命周期和第二生命周期的耗材來說為舊耗材，因此利用該舊耗材得到的晶片研磨速率較快，直接表現(xiàn)在圖上為第η 批樣品晶片獲取研磨終點所需的時間較短。反之，第一批樣品晶片獲取研磨終點所需的時間比第二批和第η批的要長，第二批的介于第一批和第η批之間。這里，可以看作，根據(jù)耗材生命周期的不斷縮減，其所對應的研磨終點時間分布圖向橫軸的左側(cè)平移，所平移的距離跟耗材生命周期所處的階段差成一定比例。步驟12 根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系， 即第二對應關(guān)系。由圖3可以看出，處于不同生命周期的耗材，均對應一個研磨終點時間分布圖，每一個研磨終點時間分布圖上均有一個最大的研磨終點時間值，所述最大的研磨終點時間值即為耗材生命周期所對應的過載保護時間，這樣，可以避免實際研磨過程中由于機臺異常等原因使得未在研磨終點時間停止研磨，而導致晶片無休止的研磨下去。確定耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系的具體實施過程如下從第一研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第一生命周期對應的第一過載保護時間，表現(xiàn)在圖3上為，曲線1上的最大終點時間值80s為耗材第一生命周期所對應的過載保護時間，稱之為第一過載保護時間。從第二研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第二生命周期對應的第二過載保護時間，表現(xiàn)在圖3上為，曲線2上的最大終點時間值78s為耗材第二生命周期所對應的過載保護時間，稱之為第二過載保護時間。依此類推，從第η研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第η生命周期對應的第η過載保護時間，表現(xiàn)在圖3上為，曲線η上的最大終點時間值7 為耗材第η生命周期所對應的過載保護時間，稱之為第η過載保護時間。將上述各生命周期及其所對應的過載保護時間進行擬合，得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，本發(fā)明實施例中稱該對應關(guān)系為第二對應關(guān)系。所述第二對應關(guān)系被存儲在控制單元的數(shù)據(jù)庫中，以備后續(xù)工作時所調(diào)用。參考圖4，為本發(fā)明實施例所提供的第二對應關(guān)系的示意圖。由于圖3中曲線1、 2……η平移的距離跟耗材生命周期所處的階段差成一定比例，因此根據(jù)上述步驟得出的第二對應關(guān)系為線性關(guān)系。圖4中橫軸表示時間，對應到直線上表示耗材某個生命周期所對應的過載保護時間，縱軸表示耗材生命周期。圖中示出了耗材第一生命周期所對應的第一過載保護時間為80s ；第二生命周期所對應的第二過載保護時間為78s ；第η生命周期所對應的第η過載保護時間為72s，這些離散的點經(jīng)過擬合即能得出一條連續(xù)的直線。步驟13 由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。上述步驟11和12均是在產(chǎn)品晶片研磨前采用統(tǒng)計的方法對樣品晶片和耗材進行實驗，以獲取第一對應關(guān)系和第二對應關(guān)系，最終的目的是指導實際產(chǎn)品晶片的CMP工藝。在正式產(chǎn)品晶片的CMP工藝過程中，首先應該確定實際所采用耗材的生命周期， 即控制單元首先判斷并確認該耗材的生命周期處于哪個階段，或者說該耗材已經(jīng)研磨了幾個小時，從而得出該耗材所處的生命周期。當確定出實際所采用耗材所處的生命周期時，根據(jù)所述生命周期從第二對應關(guān)系中獲得相應的過載保護時間。這一過程也是由控制單元來完成，控制單元首先從數(shù)據(jù)庫中調(diào)用第二對應關(guān)系，然后根據(jù)實際耗材所處的生命周期，從所述第二對應關(guān)系中找出該生命周期所對應的過載保護時間。最后，控制單元利用所找到的對應的過載保護時間對研磨設備進行設置，即在研磨設備上設置上述過載保護時間，這樣，研磨設備在對晶片進行研磨過程中，在CMP工藝過程或機臺出現(xiàn)異常的情況下，控制單元可根據(jù)所設置的過載保護時間強制命令晶片停止研磨。這里，由于控制單元數(shù)據(jù)庫中所保存的第二對應關(guān)系為連續(xù)的直線關(guān)系，故對于耗材處于任何一個時刻的生命周期，均能找到與之相對應的過載保護時間，而不限制于上述步驟中所描述的第一生命周期、第二生命周期或第η生命周期等，因此本發(fā)明實施例所提供的化學機械研磨方法能實時設置過載保護時間，從而保證了耗材處于各個生命周期時晶片研磨的安全性。本發(fā)明的另一實施例還可以對所述第二對應關(guān)系進行更新，具體更新過程如下首先設置一個預期時間，所述預期時間是人為規(guī)定的，可以為1個月或者2個月等。由于在CMP工藝過程中，耗材在不斷地更新替換，對于新?lián)Q的耗材，可能會由于廠家、設備等的不同而與替換掉的舊耗材有差別，如果差別太大則會影響晶片研磨的安全性，因此， 需要定期地更新第二對應關(guān)系。當人為規(guī)定的預期時間到達時，或者說，即使預期時間未到達，但是新?lián)Q了另一個廠家的耗材，這時，需要利用新的耗材，重新確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；然后根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；最后將得到的第二對應關(guān)系存儲到控制單元的數(shù)據(jù)庫中，替換掉原先的第二對應關(guān)系，實現(xiàn)所述第二對應關(guān)系的更新。從上述實施例可以看出，本發(fā)明利用處于不同生命周期的耗材，測試樣品晶片的獲取研磨終點所需的時間，從而得出耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系，進一步從第一對應關(guān)系中得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系， 即第二對應關(guān)系。在CMP工藝過程中，控制單元可根據(jù)耗材生命周期的實時變化，從所述第二對應關(guān)系中找到與生命周期相對應的過載保護時間，根據(jù)實時變化的過載保護時間對晶片進行化學機械研磨，進而可以消除晶片研磨速率不同對過載保護時間的影響，使過載保護時間能更合理更準確地控制研磨的時間，確保了晶片研磨的安全性。本發(fā)明還提供了一種化學機械研磨的裝置，參考圖5，所述裝置具體包括第一處理單元201、第二處理單元202和控制單元203。其中，所述第一處理單元201用于確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系。
所述第二處理單元202用于根據(jù)所述第一處理單元201得到的第一對應關(guān)系得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系。所述控制單元203用于根據(jù)所述第二處理單元202得到的第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。本發(fā)明另一實施例所提供的裝置還包括更新單元204，參考圖6，所述更新單元 204用于對由第二處理單元202得到的第二對應關(guān)系進行定期更新，更新后的第二對應關(guān)系繼續(xù)提供給控制單元203，由控制單元203根據(jù)耗材不同的生命周期設置不同的過載保護時間，對晶片進行化學機械研磨。對于裝置實施例而言，由于其基本對應于方法實施例，所以相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種化學機械研磨的方法，其特征在于，包括確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系； 根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系具體包括選取第一批樣品晶片，利用處于第一生命周期的耗材，測試所述第一批樣品晶片的研磨終點時間，得到耗材第一生命周期對應的第一研磨終點時間分布圖；選取第二批樣品晶片，利用處于第二生命周期的耗材，測試所述第二批樣品晶片的研磨終點時間，得到耗材第二生命周期對應的第二研磨終點時間分布圖；依此類推，測試得出耗材第η生命周期對應的第η研磨終點時間分布圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系具體包括從第一研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第一生命周期對應的第一過載保護時間；從第二研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第二生命周期對應的第二過載保護時間；依此類推，從第η研磨終點時間分布圖上選取最大的終點時間值作為耗材第η生命周期對應的第η過載保護時間；將上述各生命周期及其所對應的過載保護時間進行擬合，得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間具體包括確定研磨工藝中實際所采用耗材的生命周期；根據(jù)所述生命周期從第二對應關(guān)系中獲得相應的過載保護時間；利用所述過載保護時間對研磨設備進行設置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的化學機械研磨的方法，其特征在于，根據(jù)耗材生命周期的變化，實時采用對應的過載保護時間對晶片進行化學機械研磨。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的方法，其特征在于，還包括，更新所述第二對應關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，更新所述第二對應關(guān)系具體包括 設置預期時間；當達到所述預期時間時，重新確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系， 即第一對應關(guān)系；根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項所述的方法，其特征在于，所述耗材包括研磨墊和研磨頭。
9.一種化學機械研磨裝置，其特征在于，包括第一處理單元、第二處理單元和控制單元；其中所述第一處理單元用于確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；所述第二處理單元用于根據(jù)所述第一處理單元得到的第一對應關(guān)系得出耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；所述控制單元用于根據(jù)所述第二處理單元得到的第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，還包括更新單元，所述更新單元用于對由第二處理單元得到的第二對應關(guān)系進行定期更新。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種化學機械研磨的方法及裝置。所述方法包括確定耗材生命周期與研磨終點時間分布圖的對應關(guān)系，即第一對應關(guān)系；根據(jù)所述第一對應關(guān)系得到耗材生命周期與過載保護時間的對應關(guān)系，即第二對應關(guān)系；由所述第二對應關(guān)系設置實際所采用耗材生命周期對應的過載保護時間，進行化學機械研磨。通過本發(fā)明所提供的方法及裝置，在CMP工藝過程中，能夠根據(jù)耗材生命周期的實時變化，實時設置不同的過載保護時間，對晶片進行化學機械研磨，所述不同的過載保護時間能更合理、更準確地控制晶片研磨的時間，確保晶片研磨的安全性。
文檔編號B24B37/005GK102380814SQ20101026862
公開日2012年3月21日 申請日期2010年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者卜維亮, 曾明, 李健, 胡駿 申請人:無錫華潤上華半導體有限公司, 無錫華潤上華科技有限公司