[发明专利]基于光谱的监测化学机械研磨的装置及方法

权利要求书

1.一种研磨装置，所述研磨装置包括：

平台，用于可拆除地固定研磨垫；

载具头，所述载具头能够使基材保持倚靠所述研磨垫以研磨所述基材的最外层；

原位光学监控系统，所述原位光学监控系统包括光源和光侦测器；以及

运算装置，所述运算装置经配置以执行操作，所述操作包括：

储存至少一个标准化预定光谱；

从正在研磨的基材取得来自所述光侦测器的一系列现时光谱；

标准化所述系列中的每一个现时光谱，以产生一系列标准化现时光谱，其中标准化包括除以在所述最外层下面的所述基材的下层的光谱；以及

利用所述至少一个标准化预定光谱以及所述标准化现时光谱来判定研磨终点。

2.如权利要求1所述的研磨装置，其中下层是硅层。

3.如权利要求1至2中的任一项所述的研磨装置，其中标准化包括减去表示所述原位光学监控系统的感应器上没有基材的光谱。

4.如权利要求1至2中的任一项所述的研磨装置，其中标准化包括计算(A-Dark)/(Si-Dark)，其中A是现时光谱，Dark是当没有基材置于所述原位光学监控系统上时获得的光谱，且Si是从裸硅基材获得的光谱。

5.一种研磨装置，所述研磨装置包括：

平台，用于可拆除地固定研磨垫；

载具头，所述载具头能够使基材保持倚靠所述研磨垫；

光学监控系统，所述光学监控系统包括光源和光侦测器；以及

运算装置，所述运算装置经配置以执行操作，所述操作包括：

储存至少一个参考光谱；

从正在研磨的基材取得来自所述光侦测器的一系列现时光谱；

标准化所述系列中的每一个现时光谱，以产生一系列标准化现时光谱，以使每一现时光谱的振幅与所述参考光谱的振幅相同，其中所述振幅包括光谱的波峰至波谷强度差异；以及

利用所述至少一个参考光谱以及所述标准化现时光谱来判定研磨终点。

6.如权利要求5所述的研磨装置，其中所述操作进一步包括：接收指示光谱的一部分的范围，且所述系列标准化现时光谱使得所述范围内的每一现时光谱的振幅与所述范围内的所述参考光谱的振幅相同。

7.如权利要求6所述的研磨装置，其中标准化使得来自每一标准化光谱的所述范围中的最高点和最低点分别被标准化至1和0。

8.如权利要求7所述的研磨装置，其中标准化包括计算g＝(1-0)/(r_max-r_min)，计算h＝1-r_maxg，以及计算N＝R_g+h，其中g是增益，h是漂移，r_max是所述现时光谱的所述范围内的最高值，r_min是所述现时光谱的所述范围内的最低值，R是所述现时光谱，且N是所述标准化光谱。