[发明专利]用于使用改良的摩擦测量来进行基板抛光检测的系统和方法

说明书

本发明与2011年11月16日申请的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR SUBSTRATE POLISHING END POINT DETECTION USING IMPROVED FRICTION MEASUREMENT(用于使用改良的摩擦测量来进行基板抛光端点检测的系统和方法)”的美国临时专利申请案第61/560,793号及2012年4月28日申请的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR SUBSTRATE POLISHING END POINT DETECTION USING IMPROVED FRICTION MEASUREMENT(用于使用改良的摩擦测量来进行基板抛光端点检测的系统和方法)”的美国专利申请案第13/459,079号相关，并主张这些专利申请案的优先权，这些专利案每一个的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明大体是关于电子设备制造，更特定言之是针对半导体基板抛光系统与方法。

背景技术

基板抛光端点检测方法可利用抵靠抛光头内所固定的基板旋转抛光垫所需的扭矩的估计值来确定何时已经移除充足的基板材料。现有基板抛光系统通常利用来自致动器的电信号(如马达电流)来估计抵靠基板旋转抛光垫所需的扭矩量。本发明发明者已经确定，此等方法在一些情况下可能无法足够精确且持续地确定何时已达端点。因此，在基板抛光端点检测领域仍需改良。

发明内容

在第一实施例中，提供一种抛光基板的装置。该装置包括第一托架；耦接至第一托架的侧向力测量仪；及耦接至侧向力测量仪的第二托架，且其中第一托架与第二托架中之一适于支撑抛光头。

在一些其他实施例中，提供一种用于基板的化学机械平坦化的系统。该系统包括适于固定基板的抛光头组件；以及适于抵靠抛光头中所固定的基板固定及旋转抛光垫的抛光垫支撑，该抛光头组件包括：第一托架；耦接至第一托架的侧向力测量仪；耦接至侧向力测量仪的第二托架；以及耦接至第一托架与第二托架中之一并适于固定基板的抛光头。

在另一些实施例中，提供一种抛光基板的方法。该方法包括：旋转支撑抛光垫的平台；经由侧向力测量仪将第一托架耦接至第二托架，其中第一托架与第二托架中之一适于支撑适于固定基板的抛光头；将固定基板的抛光头压靠在平台上的抛光垫上；以及测量当抛光基板时基板上的侧向力大小。

在其他实施例中，提供一种抛光基板的装置。该装置包括第一托架；耦接至第一托架的位移测量仪；及耦接至位移测量仪的第二托架，且其中第一托架与第二托架中之一适于支撑抛光头。

在另一些实施例中，提供一种用于基板的化学机械平坦化的系统。该系统包括适于固定基板的抛光头组件；以及适于抵靠抛光头中所固定基板固定及旋转抛光垫的抛光垫支撑，该抛光头组件包括：第一托架、弹性地耦接至第一托架的第二托架、适于测量第一托架与第二托架之间的侧向位移的侧向位移测量仪、及耦接至第一托架与第二托架中之一并适于固定此基板的抛光头。

在另一些实施例中，提供一种抛光基板的方法。该方法包括以下步骤：旋转支撑抛光垫的平台；弹性地将第一托架耦接至第二托架，其中第一托架与第二托架中之一适于支撑固定基板的抛光头；将固定基板的抛光头压靠在平台上的抛光垫上；以及当抛光基板时经由侧向位移测量仪测量第一托架与第二托架基板之间的侧向位移大小。提供许多其他方面。藉助以下详细说明、随附权利要求书及附图，可更清楚地了解本发明的其他特征及方面。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的侧视图。

图2A为根据本发明第一实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的剖面图。

图2B为根据本发明第二实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的剖面图。

图3A为根据本发明第三实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的剖面图。

图3B为根据本发明第四实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的剖面图。

图3C为根据本发明第五实施例的基板抛光系统的平台旋转部分的剖面图。

图4为根据本发明第三、第四及第五实施例由柔性件支撑的上部平台的俯视图。

图5为根据本发明第三、第四及第五实施例的柔性件示例性实施例的透视图。

图6为流程图，该图图示根据本发明一些实施例抛光基板的示例性方法。

图7为根据本发明实施例使用基板抛光系统的实施例抛光基板时随时间测量扭矩的实验结果图。