KR20060030853A - A method and system for controlling the chemical mechanical polishing by using a sensor signal of pad conditioner - Google Patents

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KR20060030853A
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Abstract

In a system and a method, according to the present invention, a sensor signal, such as a motor current signal, from a drive assembly of a pad conditioning system is used to estimate the status of one or more consumables (113) in a CMP system.

Description

패드 컨디셔너의 센서 신호를 사용하여 화학적 기계적 연마를 제어하기 위한 방법 및 시스템{A METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING THE CHEMICAL MECHANICAL POLISHING BY USING A SENSOR SIGNAL OF PAD CONDITIONER}A METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING THE CHEMICAL MECHANICAL POLISHING BY USING A SENSOR SIGNAL OF PAD CONDITIONER}

본 발명은 미세구조들의 제조 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기판들을 화학적 기계적으로 연마(CMP)하여, 예컨대 집적 회로들을 위한 복수의 다이들이 형성되게하는 툴에 관한 것이며, 여기서 툴에는 툴의 연마 패드 표면을 컨디셔닝하기 위한 컨디셔너 시스템이 장착되어있다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to the field of fabrication of microstructures, and more particularly, to a tool that chemically mechanically polishes (CMP) substrates, such as to form a plurality of dies for integrated circuits, wherein the tool includes polishing of the tool. It is equipped with a conditioner system for conditioning the pad surface.

집적 회로들과 같은 미세구조들에서, 트랜지스터들, 캐패시터들, 및 저항들과 같은 다수의 요소들은 반도전성, 도전성, 및 절연 물질 층들을 증착하고, 포토리쏘그래피 및 식각 기법들에 의해 이들 층들을 패턴화함으로써 단일 기판상에서 제조된다. 종종, 후속 물질 층의 패턴화는 이전에 형성된 물질 층들에서 나타나는 토포그래피(topography)에 의해 불리하게 영향받게 되는 문제가 발생한다. 게다가, 미세구조의 제조는 종종 이전에 증착된 물질 층의 잉여 물질의 제거를 요구한다. 예컨대, 개별 회로 요소들은 유전체에 매립되는 금속 라인들에 의해 전기적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 통상적으로 금속화 층으로서 지칭되는 것을 형성하게 된다. 현재 집적 회로들에서, 전형적으로 이러한 복수의 금속화 층들이 제공되며, 이들은 요구되는 기능성을 유지하기 위해 각각의 상부에 적층되어야 한다. 하지만, 정밀 집적 회로들에 대해 흔히 있는 일이지만, 물질 층들의 반복적인 패턴화는 더욱 비-평탄한 표면 토포그래피를 생성하며, 이는 특히, 서브미크론 범위의 최소 치수들을 갖는 피쳐(feature)들을 포함하는 미세구조들에 대해 후속 패턴화 공정들을 열화시킬 수 있다. In microstructures such as integrated circuits, a number of elements, such as transistors, capacitors, and resistors, deposit layers of semiconducting, conductive, and insulating material, and deposit these layers by photolithography and etching techniques. By patterning it is produced on a single substrate. Often, the problem arises that the patterning of subsequent material layers is adversely affected by the topography seen in previously formed material layers. In addition, the fabrication of microstructures often requires the removal of excess material in previously deposited material layers. For example, individual circuit elements can be electrically connected by metal lines embedded in a dielectric, thus forming what is commonly referred to as a metallization layer. In current integrated circuits, typically such a plurality of metallization layers are provided, which must be stacked on top of each other to maintain the required functionality. However, as is common for precision integrated circuits, the repetitive patterning of layers of material produces a more non-planar surface topography, which includes features with particularly minimal dimensions in the submicron range. Subsequent patterning processes can be degraded for the microstructures.

따라서, 특정 후속 층들이 형성되는 사이에 기판 표면을 평탄화할 필요가 있음이 밝혀졌다. 기판의 평탄한 표면은 다양한 이유들로 바람직하며, 그 이유들 중 하나는 미세구조들의 물질 층들을 패턴화하는데 사용되는 포토리쏘그래피에서 초점의 제한된 광 깊이이다. Thus, it has been found necessary to planarize the substrate surface between the formation of certain subsequent layers. The flat surface of the substrate is desirable for a variety of reasons, one of which is the limited light depth of focus in photolithography used to pattern the material layers of microstructures.

화학적 기계적 연마(CMP)는 잉여 물질을 제거하여 기판의 글로벌 평탄화를 달성하는데 적절하고 널리 사용되는 공정이다. CMP 공정에서, 웨이퍼는 적절하게 형성된 캐리어(carrier), 소위 연마 헤드상에 장착되며, 캐리어는 웨이퍼가 연마 패드와 접촉하는 동안에 연마 패드에 대해 이동한다. 슬러리(slurry)는 CMP 공정 동안에 연마 패드에 공급되며, 예를 들어, 물질을 산화물로 변환함으로써 평탄화될 층의 물질 또는 물질들과 반응하는 화합물을 포함하는 반면에, 금속 산화물과 같은 반응 생성물은 이후에 슬러리 및/또는 연마 패드에 포함된 연마제(abrasive)들로 기계적으로 제거된다. 층의 고도의 평탄화를 달성함과 동시에 요구되는 제거율을 획득하기 위해, CMP 공정 파라메터들 및 조건들은 적절히 선택되어야 하며, 이에 따라 연마 패드의 구성, 슬러리 타입, 연마 패드에 대해 이동하는 동안 웨이퍼에 인가된 압력, 및 웨이퍼와 연마 패드간의 상대 속도와 같은 인자들을 고려해야 한 다. 제거율은 슬러리의 온도에 더 크게 의존하며, 또한 연마 패드와 웨이퍼의 상대 운동에 의해 생성된 마찰량, 제거된(ablated) 입자들을 갖는 슬러리의 포화 정도, 및 특히 연마 패드의 연마 표면 상태에 의해 크게 영향받는다. Chemical mechanical polishing (CMP) is a suitable and widely used process for removing excess material to achieve global planarization of the substrate. In a CMP process, a wafer is mounted on a suitably formed carrier, a so-called polishing head, which moves relative to the polishing pad while the wafer is in contact with the polishing pad. Slurry is supplied to the polishing pad during the CMP process and includes a compound that reacts with the material or materials of the layer to be planarized, for example, by converting the material into an oxide, while the reaction product, such as a metal oxide, is then Mechanically removed in the slurry and / or abrasives contained in the polishing pad. In order to achieve the desired level of removal while achieving high leveling of the layer, the CMP process parameters and conditions must be appropriately selected and thus applied to the wafer while moving relative to the composition, slurry type, and polishing pad of the polishing pad. Factors such as pressure applied and the relative speed between the wafer and the polishing pad should be taken into account. The removal rate is more dependent on the temperature of the slurry, and also greatly dependent on the amount of friction produced by the relative movement of the polishing pad and the wafer, the saturation of the slurry with ablated particles, and in particular the polishing surface state of the polishing pad. Affected.

대부분의 연마 패드들은 동작 중에 슬러리에 의해 채워지는 수많은 보이드(void)들을 갖는 셀룰러 미세구조 폴리머 물질로 형성된다. 보이드 내의 슬러리의 치밀화(densification)는, 기판 표면에서 제거되어 슬러리에 축적된 흡수된 입자들 때문에 발생한다. 그 결과로서, 제거율은 일정하게 감소하며, 이에 따라 평탄화 공정의 신뢰성에 불리하게 영향을 미치며, 따라서 수율 및 완성된 반도체 디바이스들의 신뢰성을 감소시킨다.Most polishing pads are formed of cellular microstructured polymer material with numerous voids that are filled by the slurry during operation. Densification of the slurry in the voids occurs due to absorbed particles removed from the substrate surface and accumulated in the slurry. As a result, the removal rate is constantly reduced, thus adversely affecting the reliability of the planarization process, thus reducing the yield and reliability of the finished semiconductor devices.

이러한 문제를 부분적으로 극복하기 위해, 전형적으로 연마 패드의 연마 표면을 "재컨디셔닝(recondition)하는" 소위 패드-컨디셔너가 사용된다. 패드 컨디셔너는 다양한 물질들, 예를 들어 저항성 물질로 커버되는 다이아몬드로 구성될 수 있는 컨디셔닝 표면을 포함한다. 이러한 경우들에서, 일단 제거율이 매우 낮은 것으로 평가되면, 패드의 소모된(exhausted) 표면은 제거 및/또는 패드 컨디셔너의 비교적 경성 물질에 의해 재가공(rework)된다. 다른 경우들, 정밀 CMP 장치들에서, 패드 컨디셔너는 기판이 연마되는 동안에 연속적으로 연마 패드와 접촉하게 된다.To partially overcome this problem, so-called pad-conditioners are typically used to "recondition" the polishing surface of the polishing pad. The pad conditioner includes a conditioning surface, which may consist of diamond covered with various materials, for example a resistive material. In such cases, once the removal rate is estimated to be very low, the exhausted surface of the pad is removed and / or reworked by the relatively hard material of the pad conditioner. In other cases, in precision CMP devices, the pad conditioner is in continuous contact with the polishing pad while the substrate is being polished.

정밀 집적 회로들에서, CMP 공정의 균일성과 관련된 공정 요건들은 매우 엄격하므로, 연마 패드의 상태는 단일 기판의 전체 영역에 대하여는 물론 가능한한 많은 기판들의 공정에 대해 일정하게 유지되어야 한다. 결과적으로, 패드 컨디셔너에는 통상적으로 구동 어셈블리 및 제어 유닛이 제공되는데, 이들은 패드 컨디셔 너, 즉 적어도 컨디셔닝 표면을 포함하는 캐리어가 연마 헤드 및 연마 패드에 대해 이동되게 허용하여, 연마 헤드의 이동에 대한 간섭을 피하면서 균일하게 연마 헤드를 재가공하게 한다. 따라서, 하나 이상의 전기 모터들이 전형적으로 컨디셔닝 표면을 적절하게 회전 및/또는 스위프(sweep)하기 위해 컨디셔너 구동 어셈블리에 제공된다. In precision integrated circuits, the process requirements associated with the uniformity of the CMP process are very stringent, so the state of the polishing pad should be kept constant for the entire area of a single substrate as well as for as many substrates as possible. As a result, the pad conditioner is typically provided with a drive assembly and a control unit, which allow the pad conditioner, i.e., the carrier comprising at least the conditioning surface, to be moved relative to the polishing head and the polishing pad, thereby interfering with the movement of the polishing head. Rework the polishing head evenly while avoiding Thus, one or more electric motors are typically provided to the conditioner drive assembly to properly rotate and / or sweep the conditioning surface.

종래 CMP 시스템들에서 일 문제는 컨디셔닝 표면, 연마 패드, 연마 헤드 요소들 등과 같은 소모품들이 일정 주기로 교체되어야 한다는 사실에 있다. 가령, 컨디셔닝 표면들을 포함하는 다이아몬드는 전형적으로 2,000 기판들보다 적은 수명들을 가지며, 여기서 교체에 대한 적절한 시간을 예측 곤란하게 하는 다양한 인자들에 의존한다. 일반적으로, 초기 단계에서 소모품들의 교체는 소유 비용 및 감소된 툴 이용가능성에 크게 기여하는 반면에, 매우 진행된 단계에서 CMP 시스템의 하나 이상의 소모품들의 교체는 공정 신뢰성을 위태롭게 한다. 게다가, 소모품들의 열화는 공정 신뢰성의 유지 및 소모품 교체에 대한 최적 시간점의 신뢰성있는 예측을 곤란하게 한다.One problem with conventional CMP systems lies in the fact that consumables such as conditioning surfaces, polishing pads, polishing head elements, etc., must be replaced at regular intervals. For example, a diamond comprising conditioning surfaces typically has less lifetimes than 2,000 substrates, where it depends on various factors that make it difficult to predict the appropriate time for replacement. In general, replacement of consumables at an early stage greatly contributes to cost of ownership and reduced tool availability, while replacement of one or more consumables in a CMP system at a very advanced stage compromises process reliability. In addition, deterioration of consumables makes it difficult to maintain process reliability and make reliable prediction of the optimal time point for consumable replacement.

상기 문제들의 관점에서, CMP 시스템들에 개선된 제어 전략에 대한 필요가 존재하며, 여기서 소모품들의 특성이 고려된다.In view of the above problems, there is a need for an improved control strategy in CMP systems, where the nature of the consumables is taken into account.

일반적으로, 본 발명은 패드 컨디셔너에 결합된 구동 어셈블리의 상태를 나타내는 신호에 기초하여 CMP 시스템을 컨디셔닝하기 위한 기술에 관한 것이며, 여기서 구동 어셈블리에 의해 제공되는 신호는 현재 툴 상태의 표시 및/또는 CMP 시스템의 하나 이상의 소모품의 잔여 수명의 추정 및/또는 CMP 공정 제어 품질을 개선하는데 사용될 수 있다. 이를 위해, 패드 컨디셔너의 구동 어셈블리에 의해 전달되는 신호는 컨디셔닝 표면의 현재 상태에 관한 정보를 포함하는 "센서" 신호로서 역할을 할 수 있으며, 이는 또한 수명 예측 및/또는 CMP 공정의 하나 이상의 공정 파라메터들의 재조정을 위해 평가될 수 있다. 기판과 연마 패드 사이의 마찰력과는 대조적으로, 컨디셔닝 표면과 연마 패드 사이의 상대 운동에 의해 생성된 마찰력이 실질적으로 단기간의 변동들에 둔감하기 때문에, 이 마찰력을 표시하는 임의의 신호가 컨디셔닝 표면의 상태를 추정하는데 효율적으로 이용된다. 본 발명에 따라, 패드 컨디셔너의 구동 어셈블리는 마찰력을 표시하는 신호를 발생하기 위한 소스로서 사용되며, 이에 따라 적어도 패드 컨디셔너의 컨디셔닝 표면의 "상태" 센서로서 역할한다. In general, the present invention relates to a technique for conditioning a CMP system based on a signal indicative of a state of a drive assembly coupled to a pad conditioner, wherein the signal provided by the drive assembly is an indication of the current tool state and / or a CMP. It can be used to estimate the remaining life of one or more consumables in the system and / or to improve CMP process control quality. To this end, the signal transmitted by the drive assembly of the pad conditioner may serve as a "sensor" signal containing information about the current state of the conditioning surface, which may also be one or more process parameters of the life prediction and / or CMP process. Can be assessed for readjustment. In contrast to the frictional force between the substrate and the polishing pad, since the frictional force generated by the relative motion between the conditioning surface and the polishing pad is substantially insensitive to short-term variations, any signal indicative of this frictional force may cause It is effectively used to estimate the state. According to the invention, the drive assembly of the pad conditioner is used as a source for generating a signal indicative of the frictional force and thus serves at least as a "state" sensor of the conditioning surface of the pad conditioner.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 화학적 기계적 연마를 위한 시스템은 기판을 수용하여 제자리에 유지하도록 구성된 이동 및 작동가능한 연마 헤드를 포함한다. 게다가, 제 1 구동 어셈블리에 결합된 플래튼(platen) 상에 장착되는 연마 패드가 제공된다. 패드 컨디셔닝 어셈블리가 제 2 구동 어셈블리에 결합된다. 제어 유닛은 연마 헤드 및 제 1 및 제 2 구동 어셈블리에 동작가능하게 연결되는데, 여기서 제어 유닛은 제 1 및 제 2 구동 어셈블리들의 동작을 제어하고, 제 2 구동 어셈블리로부터 센서 신호를 수신하에서 적어도 하나의 CMP 시스템의 소모품의 특성에 대한 표시를 제공한다.According to one embodiment of the present invention, a system for chemical mechanical polishing includes a moveable and operable polishing head configured to receive a substrate and hold it in place. In addition, a polishing pad is provided that is mounted on a platen coupled to the first drive assembly. The pad conditioning assembly is coupled to the second drive assembly. The control unit is operably connected to the polishing head and the first and second drive assemblies, wherein the control unit controls the operation of the first and second drive assemblies and receives at least one sensor signal from the second drive assembly. Provides an indication of the characteristics of consumables in the CMP system.

본 발명의 아직 다른 예시적 실시예에 따르면, CMP 시스템을 동작하는 방법은 CMP 시스템의 패드 컨디셔너를 구동하는 전기 구동 어셈블리로부터 센서 신호를 획득하는 단계와 센서 신호에 기초하여 패드 컨디셔너의 컨디션을 추정하는 단계를 포함한다. According to yet another exemplary embodiment of the present invention, a method of operating a CMP system includes obtaining a sensor signal from an electrical drive assembly driving a pad conditioner of the CMP system and estimating the condition of the pad conditioner based on the sensor signal. Steps.

추가의 실시예에서, 상기 방법은 추정된 컨디션에 기초하여 상기 패드 컨디셔너의 컨디셔닝 표면의 잔여 수명을 예측하는 단계를 더 포함한다. In a further embodiment, the method further comprises predicting a residual life of the conditioning surface of the pad conditioner based on the estimated condition.

추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 센서 신호에 기초하여 CMP 시스템의 동작을 제어하는 단계를 더 포함한다.In a further embodiment, the method further comprises controlling the operation of the CMP system based on the sensor signal.

추가 실시예에서, CMP 시스템의 제어 동작은 상기 센서 신호에 기초하여 하향력(down force), 연마 시간, 및 기판과 연마 패드간의 상대 속도 중 적어도 하나를 재조정하는 단계를 포함한다.In a further embodiment, the control operation of the CMP system includes readjusting at least one of a down force, a polishing time, and a relative speed between the substrate and the polishing pad based on the sensor signal.

추가 실시예에서, CMP 시스템의 제어 동작은 컨디셔닝 효과를 조정하기 위해 상기 센서 신호에 기초하여 상기 구동 어셈블리로의 구동 신호를 재조정하는 단계를 포함한다.In a further embodiment, the control operation of the CMP system includes readjusting the drive signal to the drive assembly based on the sensor signal to adjust the conditioning effect.

본 발명의 또 다른 예시적 실시예에 따르면, CMP 시스템에서 소모품의 수명을 추정하는 방법은 CMP 시스템의 소정의 동작 조건하에서 제 1 컨디셔닝 표면을 사용하는 동안의 복수의 시간점들에서 패드 컨디셔너의 제 1 컨디셔닝 표면 상태를 결정하는 단계를 포함한다. 이후에, 각 시간점에 대해 결정된 상태와 패드 컨디셔너를 구동하기 위한 구동 어셈블리의 적어도 하나의 파라메터를 표시하는 센서 신호와의 사이의 관계가 설정된다. 마지막으로, 센서 신호는 CMP 시스템이 동작할 때에 이 관계에 기초하여 제 2 컨디셔닝 표면에 대한 소정의 동작 조건들하에서 평가되며, 이에 따라 CMP 시스템의 적어도 하나의 소모품의 잔여 수명을 추정하게 된다.According to another exemplary embodiment of the present invention, a method for estimating the life of a consumable in a CMP system comprises the steps of a pad conditioner at a plurality of time points during use of the first conditioning surface under certain operating conditions of the CMP system. Determining the conditioning surface condition. Thereafter, a relationship is established between the state determined for each time point and a sensor signal indicative of at least one parameter of the drive assembly for driving the pad conditioner. Finally, the sensor signal is evaluated under certain operating conditions for the second conditioning surface based on this relationship when the CMP system is operating, thereby estimating the remaining life of at least one consumable of the CMP system.

추가 실시예에서, 상기 적어도 하나의 공정 파라메터는 상기 CMP 시스템의 업스트림에 배열된 증착 툴의 증착 특정 파라메터를 포함한다. In a further embodiment, the at least one process parameter comprises a deposition specific parameter of a deposition tool arranged upstream of the CMP system.

아직 추가의 예시적 실시예에 따르면, CMP 공정을 포함하는 공정 시퀀스를 컨디셔닝하는 방법은 CMP 시스템의 컨디셔너 구동 어셈블리로부터 신호를 획득하는 단계를 포함하며, 여기서 신호는 구동 어셈블리의 모터 토크와 모터 속도 중 적어도 하나를 표시한다. 부가적으로, 적어도 하나의 공정 파라메터는 이 신호에 기초하여 공정 시퀀스에서 조정된다. According to yet a further exemplary embodiment, a method of conditioning a process sequence comprising a CMP process includes obtaining a signal from a conditioner drive assembly of a CMP system, wherein the signal is one of the motor torque and motor speed of the drive assembly. Display at least one. In addition, at least one process parameter is adjusted in the process sequence based on this signal.

추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 센서 신호에 대해 허용가능한 범위를 결정하는 단계를 더 포함한다.In a further embodiment, the method further comprises determining an acceptable range for the sensor signal.

추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 센서 신호가 상기 허용가능 범위 밖에 있을 때에 무효(invalid) CMP 시스템 상태를 표시하는 단계를 더 포함한다.In a further embodiment, the method further includes indicating an invalid CMP system state when the sensor signal is outside the allowable range.

추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 센서 신호가 허용가능 범위 내에 있을 때에 상기 적어도 하나의 소모품의 잔여 수명을 결정하는 단계를 더 포함한다.In a further embodiment, the method further comprises determining a remaining life of the at least one consumable when the sensor signal is within an acceptable range.

추가 실시예에서, 상기 방법은 상기 허용가능 범위를 결정하기 위해 특정 CMP 레시피에 대한 연마 시간과 제거율 중 적어도 하나를 상기 센서 신호에 관련시키는 단계를 더 포함한다.In a further embodiment, the method further comprises associating at least one of the removal time and removal rate for a particular CMP recipe with the sensor signal to determine the acceptable range.

추가 실시예에서, 상기 센서 신호는 상기 구동 어셈블리의 모터 토크를 나타낸다.In a further embodiment, the sensor signal represents the motor torque of the drive assembly.

본 발명의 추가의 이점들, 목적들, 및 실시예들은 첨부된 청구항들에서 정의되며, 첨부 도면들을 참조한 하기 상세한 설명에서 더욱 자명하게 될 것이다.Further advantages, objects, and embodiments of the invention are defined in the appended claims and will become more apparent in the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 CMP 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a CMP system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 컨디셔닝 시간에 대한 컨디셔너 구동 어셈블리의 모터 전류 사이의 관계를 도시한다.Figure 2 shows the relationship between the motor current of the conditioner drive assembly with the conditioning time.

도 3은 실질적으로 안정화된 컨디셔닝 조건들하에서 기판을 연마하는 동안, 시간에 대한 컨디셔너 구동 어셈블리의 모터 전류를 도시한다. 3 shows the motor current of the conditioner drive assembly over time while polishing the substrate under substantially stabilized conditioning conditions.

도 4는 예를 들어, 컨디셔닝 표면을 구동하기 위한 모터 전류에 대한 소정의 동작 조건들 하에서 연마 패드를 컨디셔닝함으로써 획득되는 제거율에 의해 나타나는 바와같이, 컨디셔닝 표면의 특정 특성에 의존성을 개략적으로 도시한다.4 schematically illustrates the dependence on a particular characteristic of the conditioning surface, for example, as indicated by the removal rate obtained by conditioning the polishing pad under certain operating conditions for the motor current to drive the conditioning surface.

본 발명이 하기 상세한 설명 및 도면들에 도시된 바와같이 실시예들을 참조하여 설명되었지만은, 하기 상세한 설명 및 도면들이 본 발명을 개시된 특정 예시적 실시예로 국한하는 것이 아니며, 설명된 예시적 실시예들은 단순히 본 발명의 다양한 양상들을 예증하는 것이며, 본 발명의 범주는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments as shown in the following detailed description and drawings, the following detailed description and drawings are not intended to limit the invention to the specific exemplary embodiments disclosed, but rather to the described exemplary embodiments. Are merely illustrative of various aspects of the invention, the scope of the invention being defined by the appended claims.

도면들을 참조하여, 본 발명의 추가의 예시적 실시예들은 더 상세히 설명될 것이다.With reference to the drawings, further exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따라 CMP 시스템(100)을 개략적으로 나타낸다. CMP 시스템 (100)은 연마 패드(102)가 그 위에 장착된 플래튼(101)을 포함한다. 플래튼(101)은 분당(per minute) 제로(zero)에서 수백 회전들의 범위 사이의 임의의 바람직한 회전에서 플래튼(101)을 회전하도록 구성되는 구동 어셈블리(103)에 회전식으로 부착된다. 연마 헤드(104)는 구동 어셈블리(105)에 결합되는데, 이는 연마 헤드(104)를 회전시키며, (106)에 의해 표시된 바와같이 이를 플래튼(101)에 대해 방사상으로 이동시킨다.1 schematically depicts a CMP system 100 in accordance with the present invention. The CMP system 100 includes a platen 101 with a polishing pad 102 mounted thereon. Platen 101 is rotationally attached to drive assembly 103 configured to rotate platen 101 at any desired rotation between a range of zero to hundreds of revolutions per minute. The polishing head 104 is coupled to the drive assembly 105, which rotates the polishing head 104 and moves it radially relative to the platen 101, as indicated by 106.

더욱이, 구동 어셈블리(105)는 기판(107)을 로딩 및 언로딩(unloading)하는데 필요한 임의의 바람직한 방식으로 연마 헤드(104)를 이동시키도록 구성되며, 여기서 기판은 연마 헤드(104)에 의해 수용되며 제자리에 유지된다. Moreover, the drive assembly 105 is configured to move the polishing head 104 in any desired manner necessary for loading and unloading the substrate 107, where the substrate is received by the polishing head 104. And remain in place.

CMP 시스템(100)은 또한 이후에 본원에서 패드 컨디셔너(110)로서 지칭되는 컨디셔닝 시스템(110)을 더 포함하는데, 패드 컨디셔너(110)는 연마 패드(102)상에서 최적 컨디셔닝 효과를 얻도록 설계된 특정 텍스처(texture)를 갖는, 다이아몬드와 같은 적절한 물질로 구성되는 컨디셔닝 표면을 포함하는 컨디셔닝 부재(113)에 부착되는 헤드(111)를 포함한다. 헤드(111)는 구동 어셈블리(112)에 연결되는데, 이는 또한 헤드(111)를 회전시키며, 화살표(114)에 의해 표시된 바와같이 이를 플래튼(101)에 대해 방사상으로 이동시키도록 구성된다. 게다가, 구동 어셈블리(112)는 헤드(111)에 적절한 컨디셔닝 효과를 발생하는데 요구되는 모든 이동성을 제공하도록 구성될 수 있다.The CMP system 100 further includes a conditioning system 110, hereinafter referred to herein as a pad conditioner 110, wherein the pad conditioner 110 is a particular texture designed to achieve an optimal conditioning effect on the polishing pad 102. and a head 111 attached to a conditioning member 113 that includes a conditioning surface composed of a suitable material, such as diamond, having a texture. The head 111 is connected to the drive assembly 112, which is also configured to rotate the head 111 and to move it radially relative to the platen 101, as indicated by arrow 114. In addition, the drive assembly 112 can be configured to provide all of the mobility required to produce the appropriate conditioning effect to the head 111.

구동 어셈블리(112)는 패드 컨디셔너(110)에 요구되는 기능성을 부여하는 모든 적절한 구성 중 적어도 하나의 전기 모터를 포함한다. 가령, 구동 어셈블리 (112)는 임의의 타입의 DC 또는 AC 서보 모터를 포함할 수 있다. 유사하게, 구동 어셈블리(103 및 105)는 하나 이상의 적절한 전기 모터들이 장착되어있다.The drive assembly 112 includes at least one electric motor of any suitable configuration that imparts the functionality required for the pad conditioner 110. For example, drive assembly 112 may comprise any type of DC or AC servo motor. Similarly, drive assemblies 103 and 105 are equipped with one or more suitable electric motors.

CMP 시스템은 구동 어셈블리들(103, 105 및 112)에 동작가능하게 연결되는 제어 유닛(120)을 더 포함한다. 제어 유닛(120)은 또한 슬러리 분배를 초기화하기 위해 슬러리 공급기(108)에 연결될 수 있다. 제어 유닛(120)은 케이블 연결들, 무선 네트워크들 등 같은 적절한 통신 네트워크들과 통신할 수 있는 두 개 이상의 하부 유닛들로 구성될 수 있다. 가령, 제어 유닛(120)은 종래 CMP 시스템들에서 제공된 바와같이 하부 제어 유닛을 포함할 수 있는데, 이는 제어 신호들(121,122 및 123)을 구동 어셈블리(105,103 및 112) 각각에 적절히 제공하여 연마 헤드(104), 연마 패드(102) 및 연마 컨디셔너(110)의 이동을 조화(coordinate)시키기 위함이다. 제어 신호들(121,122 및 123)은 대응 구동 어셈블리가 요구되는 회전 및/또는 병진 속도들에서 동작하도록 지시하는 임의의 적합한 신호 형식을 나타낼 수 있다. The CMP system further includes a control unit 120 operatively connected to the drive assemblies 103, 105, and 112. Control unit 120 may also be connected to slurry feeder 108 to initiate slurry distribution. Control unit 120 may be comprised of two or more subunits capable of communicating with appropriate communication networks, such as cable connections, wireless networks, and the like. For example, the control unit 120 may include a lower control unit as provided in conventional CMP systems, which provides control signals 121, 122 and 123 to the drive assemblies 105, 103 and 112, respectively, to provide a polishing head ( 104, to coordinate the movement of the polishing pad 102 and the polishing conditioner 110. Control signals 121, 122, and 123 may represent any suitable signal format that directs the corresponding drive assembly to operate at the required rotational and / or translational speeds.

종래 CMP 시스템들과는 대조적으로, 제어 유닛(120)은 기본적으로 동작중에 연마 패드(102)와 컨디셔닝 부재(113) 사이에 작용하는 마찰력을 표시하는 구동 어셈블리(112)로부터의 신호를 수신하여 처리한다. 따라서, 신호(124)는 또한 "센서" 신호로서 지칭된다. 센서 신호(124)의 수신 및 처리 성능은 PC와 같은 개별 제어 디바이스, 대응 하부 유닛의 형태, 또는 설비 관리 시스템의 일부로서 구현될 수 있다. 종래 공정 제어 기능들과 센서 신호 처리를 결합하는 데이터 통신은 상기 통신 네트워크들에 의해 획득될 수 있다.In contrast to conventional CMP systems, the control unit 120 basically receives and processes signals from the drive assembly 112 which indicate the frictional force acting between the polishing pad 102 and the conditioning member 113 during operation. Thus, signal 124 is also referred to as a "sensor" signal. The reception and processing capability of the sensor signal 124 may be implemented as a separate control device such as a PC, in the form of a corresponding subunit, or as part of a facility management system. Data communication combining sensor process with conventional process control functions may be obtained by the communication networks.

CMP 시스템(100)의 동작 동안, 기판(107)은 연마 헤드(104)상으로 로딩될 수 있는데, 이는 기판(107)을 수용하여 이를 연마 패드(102)로 전달하도록 적절히 위치되어 있다. 연마 헤드(104)는 전형적으로 기판(107)을 고정하고 기판(107)과 연마 패드(102) 사이의 상대 운동 동안에 특정의 하향력을 제공하기 위해 연마 헤드(104)에 진공 및/또는 개스들을 공급하는 복수의 개스 라인들을 포함한다.During operation of the CMP system 100, the substrate 107 may be loaded onto the polishing head 104, which is suitably positioned to receive the substrate 107 and transfer it to the polishing pad 102. The polishing head 104 typically applies vacuum and / or gases to the polishing head 104 to secure the substrate 107 and provide a certain downward force during the relative movement between the substrate 107 and the polishing pad 102. And a plurality of gas lines for supplying.

연마 헤드(104)를 적절히 동작하는데 요구되는 다양한 기능들은 또한 제어 유닛(120)에 의해 제어될 수 있다. 슬러리 공급기(108)는 플래튼(101)과 연마 헤드(104)를 회전함과 동시에 연마 패드(102)에 걸쳐 분배되는 슬러리(109)를 공급하기 위해 예를 들어, 제어 유닛(120)에 의해 작동된다. 구동 어셈블리들(105 및 103) 각각에 공급되는 제어 신호들(121 및 122)은 바람직한 제거율을 달성하기 위해 기판(107)과 연마 패드(102) 사이의 특정 상대 운동에 영향을 미치는데, 여기서 바람직한 제거율은 무엇보다도 이전에 설명된 바와같이 기판(107)의 특성, 연마 패드(102)의 구성 및 현재 상태, 사용되는 슬러리(109)의 타입, 및 기판(107)에 작용하는 하향력에 의존한다. 기판(107)의 연마 이전 및/또는 연마 동안, 컨디셔닝 부재(113)는 연마 패드(102) 표면의 재가공을 위해 연마 패드(102)와 접촉하게 된다. 이를 위해, 헤드(111)는 연마 패드(102)에 걸쳐서 회전 및/또는 스위프되며, 여기서 예를 들어, 제어 유닛(120)은 실질적으로 일정 속도, 예를 들어 회전 속도가 컨디셔닝 과정 동안에 유지되도록 제어 신호(123)를 제공한다. 연마 패드(102) 및 부재(113)의 컨디셔닝 표면에 의존하여, 소정의 타입의 슬러리(109)에 대해 마찰력이 작용하며, 특정의 일정한 회전 속도를 유지하기 위해 특정량의 모터 토크를 요구한다. Various functions required to properly operate the polishing head 104 may also be controlled by the control unit 120. The slurry feeder 108 is, for example, provided by the control unit 120 to supply the slurry 109 distributed over the polishing pad 102 while simultaneously rotating the platen 101 and the polishing head 104. It works. Control signals 121 and 122 supplied to each of the drive assemblies 105 and 103 affect a particular relative motion between the substrate 107 and the polishing pad 102 to achieve a desired removal rate, where desired The removal rate depends, among other things, on the properties of the substrate 107, the configuration and current state of the polishing pad 102, the type of slurry 109 used, and the downward force acting on the substrate 107 as previously described. . Before and / or during polishing of the substrate 107, the conditioning member 113 is brought into contact with the polishing pad 102 for reworking the surface of the polishing pad 102. To this end, the head 111 is rotated and / or swept over the polishing pad 102, where, for example, the control unit 120 controls substantially so that a constant speed, for example a rotational speed, is maintained during the conditioning process. Provide a signal 123. Depending on the polishing pad 102 and the conditioning surface of the member 113, frictional forces act on certain types of slurry 109 and require a certain amount of motor torque to maintain a certain constant rotational speed.

기판 사양들에 크게 의존하며, 따라서 단일 기판의 연마 공정 동안에 크게 변할 수 있는 기판(107)과 연마 패드(102) 사이에 작용하는 마찰력과는 대조적으로, 컨디셔닝 부재(113)와 연마 패드(102) 사이의 마찰력은 기판-기반 단기간의 변동들에 반응없이 패드와 컨디셔닝 부재 상태의 "장기간" 진행에 의해 실질적으로 결정된다. 가령, 복수의 기판(107)에 대한 컨디셔닝 처리가 진행하는 동안, 컨디셔닝 부재(113)의 표면 텍스처의 날카로움(sharpness)은 저하되며, 이는 패드(102)와 컨디셔닝 부재(113)간의 마찰력을 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 회전 속도를 일정하게 유지하는데 요구되는 모터 토크, 따라서 모터 전류가 또한 감소한다. 따라서, 모터 토크 값은 마찰력에 관한 정보를 전달하며, 적어도 컨디셔닝 부재(113)의 상태에 의존한다. 예를 들어, 모터 토크 또는 모터 전류를 나타내는 센서 신호(124)는 제어 유닛(120)에 의해 수신되며, 적어도 컨디셔닝 부재(113)의 현재 상태를 추정하기 위해 처리된다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서, 모터 토크는 이 현재 상태를 추정하기 위해 컨디셔닝 부재(113)의 특성을 나타낼 수 있다. 즉, 모터 토크는 마찰력 및 이에 따라 컨디셔닝 부재(113)에 의해 현재 제공되는 컨디셔닝 효과를 특성화할 수 있다. In contrast to the frictional forces acting between the substrate 107 and the polishing pad 102, which are highly dependent on substrate specifications and can therefore vary greatly during a single substrate polishing process, the conditioning member 113 and the polishing pad 102 The frictional force between the two is substantially determined by the "long term" progression of the pad and conditioning member state without reacting to substrate-based short term variations. For example, while the conditioning process for the plurality of substrates 107 is in progress, the sharpness of the surface texture of the conditioning member 113 is lowered, which may reduce the friction between the pad 102 and the conditioning member 113. Can be. As a result, the motor torque, and therefore the motor current, required to keep the rotational speed constant, is also reduced. Thus, the motor torque value conveys information about the frictional force and depends at least on the state of the conditioning member 113. For example, a sensor signal 124 representing motor torque or motor current is received by the control unit 120 and processed to estimate at least the current state of the conditioning member 113. Thus, in one embodiment of the present invention, the motor torque may represent the characteristics of the conditioning member 113 to estimate this current state. In other words, the motor torque can characterize the frictional force and thus the conditioning effect currently provided by the conditioning member 113.

수신 및 처리와 동시에, 예를 들어 드레쉬홀드(threshold) 값에 비교하자마자, 제어 유닛(120)은 컨디셔닝 부재(113)의 현재 상태가 유효(valid)한지 여부, 즉 바람직한 컨디셔닝 효과를 제공하기 위해 적절히 고려되었는지를 표시할 수 있다. 게다가, 다른 실시예들에서, 제어 유닛(120)은 도 2를 참조하여 더 상세히 설명될 바와같이 예를 들어, 이전에 획득된 모터 토크 값들을 저장하고, 적절한 알고 리즘들에 기초하여, 이전에 획득된 기준 데이터에 기초하여 추가의 컨디셔닝 시간에 대하여 이들 값들을 삽입함으로써 컨디셔닝 부재(113)의 잔여 수명을 추정할 수 있다. 도 2는 CMP 시스템(100)의 특정 동작 조건들에 대한 컨디셔닝 시간에 대하여 구동 어셈블리(112)의 모터 전류에 의존성을 도시한다. 특정 동작 조건들 하에서, 이는 특정 타입의 슬러리(109)가 컨디셔닝 처리 동안에 제공되는 것을 의미하며, 여기서 플래튼(101)의 회전 속도 및 헤드(111)의 회전 속도는 실질적으로 일정하게 유지된다. 게다가, 모터 전류에 대한 대표 데이터 또는 기준 데이터를 획득함에 있어서, CMP 시스템(100)은 컨디셔닝 부재(113)의 상태를 추정하기 위한 패드 열화에 의존성을 최소화하기 위해 기판(107) 없이 동작할 수 있다. 다른 실시예들에서, 제품 기판(107) 또는 전용 시험 기판은 이후에 설명될 바와같이 연마되며, 이에 따라 연마 패드(102) 및 컨디셔닝 부재(113)의 상태에 관한 정보를 동시에 획득할 수 있다. Simultaneously with the reception and processing, for example, as compared to the threshold value, the control unit 120 determines whether the current state of the conditioning member 113 is valid, i.e., to provide the desired conditioning effect. It can indicate whether it was properly considered. In addition, in other embodiments, the control unit 120 stores previously obtained motor torque values, for example, as described in more detail with reference to FIG. 2, and based on appropriate algorithms, The remaining lifespan of the conditioning member 113 can be estimated by inserting these values for additional conditioning time based on the obtained reference data. 2 shows the dependence of the motor current of the drive assembly 112 on the conditioning time for the specific operating conditions of the CMP system 100. Under certain operating conditions, this means that a certain type of slurry 109 is provided during the conditioning process, where the rotational speed of the platen 101 and the rotational speed of the head 111 remain substantially constant. In addition, in obtaining representative data or reference data for the motor current, the CMP system 100 can operate without the substrate 107 to minimize dependence on pad degradation for estimating the condition of the conditioning member 113. . In other embodiments, the product substrate 107 or the dedicated test substrate is polished as will be described later, thereby simultaneously obtaining information regarding the state of the polishing pad 102 and the conditioning member 113.

도 2는 컨디셔닝 시간에 관하여 세 다른 컨디셔닝 부재들(113)에 대하여 본 실시예에서 모터 전류를 나타내는 센서 신호(124)를 도시한다. 표시된 바와같이, 모터 전류 값들은 이산 시간점들에서 획득되거나 실질적으로 연속적으로 획득될 수 있는데, 이는 센서 신호(124)를 처리함에 있어서 제어 유닛(120)의 성능 및 이산 시간 방식 또는 실질적으로 연속적인 방식으로 센서 신호(124)를 제공하는 구동 어셈블리(112)의 성능에 의존한다. 2 shows a sensor signal 124 representing the motor current in this embodiment for three different conditioning members 113 in terms of conditioning time. As indicated, the motor current values may be obtained at discrete time points or substantially continuously, which means that the performance and discrete time scheme of the control unit 120 or substantially continuous in processing the sensor signal 124 may be obtained. In a manner dependent on the ability of the drive assembly 112 to provide the sensor signal 124.

다른 실시예들에서, 완만한 모터 전류 커브들은 삽입에 의하거나 이와 달리 적합 알고리즘(fit algorithm)들을 이산 모터 전류 값들에 이용함으로써 획득될 수 있다. In other embodiments, gentle motor current curves can be obtained by insertion or otherwise using fit algorithms for discrete motor current values.

도 2에서, 커브(A, B 및 C)는 세 다른 컨디셔닝 부재들(113)의 각 센서 신호들(124)을 나타내는데, 여기서 본 예에서 커브(A,B 및 C)는 모터 전류에 패드 열화 영향을 실질적으로 배제하도록 자주 교체될 수 있는 연마 패드들(102)에 대해 획득됨을 가정한다. 커브(A)는 커브(B 및 C)에 의해 나타나는 컨디셔닝 부재들(113)에 비교하여 전체 컨디셔닝 시간에 대해 보다 큰 모터 전류량을 요구하는 컨디셔닝 부재(113)를 나타낸다. 따라서, 마찰력, 및 이에 따라 커브(A)에 의해 나타나는 컨디셔닝 부재들(113)의 컨디셔닝 효과는 커브(B 및 C)에 의해 나타나는 컨디셔닝 부재들(113)에 의해 제공되는 컨디셔닝 효과보다 높을 수 있다. L로서 표시되는 점선은 최소 모터 전류, 이에 따라 기판(107)의 연마 동안에 공정 신뢰성을 보증하는데 충분한 것으로 고려되는 것을 제공하는데 적어도 요구되는 최소 컨디셔닝 효과를 나타낼 수 있다. 결과적으로, 세 시간점들(tA, tB, 및 tC)은 커브(A,B 및 C)에 의해 나타나는 세 컨디셔닝 부재들(113)의 각 이용가능한 수명들을 표시한다.In Figure 2, curves A, B and C represent the respective sensor signals 124 of three different conditioning members 113, where curves A, B and C in this example represent pad degradation in motor current. Assume that it is obtained for polishing pads 102 that can be replaced often to substantially exclude the effect. Curve A represents a conditioning member 113 that requires a greater amount of motor current for the entire conditioning time compared to the conditioning members 113 represented by curves B and C. FIG. Thus, the frictional force, and thus the conditioning effect of the conditioning members 113 represented by curve A, may be higher than the conditioning effect provided by the conditioning members 113 represented by curves B and C. FIG. The dashed line, denoted as L, may exhibit the minimum conditioning effect required at least to provide the minimum motor current, and thus what is considered sufficient to ensure process reliability during polishing of the substrate 107. As a result, the three time points t A , t B , and t C indicate the respective available lifetimes of the three conditioning members 113 represented by the curves A, B and C.

커브(A, B 및 C)가 실제 제품 기판들(107)을 동시에 연마함으로써 획득되는 경우, 제어 유닛(120)은 대응 시간점들(tA, tB, 및 tC)에 도달되는 경우 무효 시스템 상태를 표시할 수 있다.If the curves A, B and C are obtained by simultaneously polishing the actual product substrates 107, the control unit 120 is invalid when the corresponding time points t A , t B , and t C are reached. You can display the system status.

다른 실시예들에서, 컨디셔닝 부재(113)의 잔여 수명은, 모터 전류의 선행 진행(preceeding progression)이 평가되어 장래에 대응 모터 전류 커브의 특성을 삽입하는데 사용된다는 점에서 센서 신호(124)에 기초하여 제어 유닛(120)에 의해 예측될 수 있다. 예컨대, 센서 신호(124)는 도 2에서 커브(B)를 따르며, 시간점(tP)에서, 컨디셔닝 부재(113)의 잔여 수명에 관한 예측은 가령, CMP 시스템(100)의 다양한 요소들의 관리를 조화시키거나 특정 제조 시퀀스에 대한 공정 계획을 확립할 때에 툴 이용가능성을 추정하기 위해 요구됨을 가정한다. 선행 진행 및 커브(B)의 기울기로부터, 제어 유닛(120)은 이후에 (예를 들어, 삽입에 의해) 차이(tB-tP)의 신뢰성있는 추정, 즉 컨디셔닝 부재의 잔여의 이용가능한 수명을 결정할 수 있다. 제어 유닛(120)의 예측은 초기 단계(tP) 동안에 매우 유사한 진행을 갖는 다른 모터 전류 커브들의 "경험(experience)"에 더 기초할 수 있다. 이를 위해, 센서 신호(124)를 나타내는 커브들의 라이브러리가 발생되며, 여기서 센서 신호(124), 예를 들어 모터 전류는 CMP 시스템(100)의 특정 동작 조건들에 대한 대응 컨디셔닝 시간과 관련된다. 이 라이브러리를 기준 데이터로서 사용함으로써, 예측된 잔여 수명의 신뢰성은 라이브러리로 인입되는 데이터량의 증가와 함께 일관성을 얻게된다. 게다가, 커브(A, B 및 C)와 같은 복수의 대표 커브들로부터, 임의의 소정의 시간점에서 추가적인 진행의 평균적인 특성이 컨디셔닝 부재(113)의 잔여 수명을 예측함에 있어서 신뢰성을 더 개선하도록 설정될 수 있다. In other embodiments, the remaining life of the conditioning member 113 is based on the sensor signal 124 in that the preceeding progression of the motor current is evaluated and used to insert the characteristics of the corresponding motor current curve in the future. Can be predicted by the control unit 120. For example, the sensor signal 124 follows the curve B in FIG. 2, and at time point t P , the prediction regarding the remaining life of the conditioning member 113 is, for example, the management of various elements of the CMP system 100. It is assumed that this is required to estimate tool availability when harmonizing or establishing a process plan for a particular manufacturing sequence. From the preceding run and the slope of the curve B, the control unit 120 subsequently determines (eg by insertion) a reliable estimate of the difference t B -t P , i.e. the remaining usable life of the conditioning member. Can be determined. The prediction of the control unit 120 may be further based on the "experience" of the other motor current curves with very similar progression during the initial stage t P. To this end, a library of curves representing the sensor signal 124 is generated, wherein the sensor signal 124, for example motor current, is associated with the corresponding conditioning time for the specific operating conditions of the CMP system 100. By using this library as reference data, the reliability of the predicted residual life is made consistent with the increase in the amount of data that is introduced into the library. In addition, from a plurality of representative curves such as curves A, B and C, the average characteristic of the further progression at any given time point further improves reliability in predicting the remaining life of the conditioning member 113. Can be set.

상기에서 지적한 바와같이, 마찰력은 또한 연마 패드(102)의 현재 상태에 의존할 수 있으며, 이에 따라 연마 패드(102)의 열화는 또한 시간에 대해 센서 신호(124)의 진행에 기여할 수 있다. 연마 패드(102)와 컨디셔닝 부재(113)가 크게 다른 수명들을 갖기 때문에, 각 요소의 요구되는 교체를 개별적으로 표시하기 위해 컨디셔닝 부재(113) 및 연마 패드(102) 모두의 상태 정보를 획득하는 것이 유익할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 예시적 실시예에서, 연마 패드(102)의 열화에 관하여 시간에 대하여 일 예에서 모터 전류인 센서 신호(124)간의 관계가 설정된다. 이를 위해, 특정 CMP 공정, 즉 소정의 CMP 레시피는 복수의 기판들에 대해 수행될 수 있으며, 여기서 컨디셔닝 부재(113)는 자주 측정 결과들에 컨디셔닝 부재(113)의 열화 영향을 최소화하기 위해 교체된다. As noted above, the frictional force may also depend on the current state of the polishing pad 102, such that degradation of the polishing pad 102 may also contribute to the progression of the sensor signal 124 over time. Since the polishing pad 102 and the conditioning member 113 have significantly different lifetimes, it is necessary to obtain status information of both the conditioning member 113 and the polishing pad 102 to individually indicate the required replacement of each element. Can be beneficial. Thus, in one exemplary embodiment of the present invention, the relationship between the sensor signal 124 which is the motor current in one example with respect to time with respect to the deterioration of the polishing pad 102 is established. To this end, a specific CMP process, i.e. a given CMP recipe, can be performed on a plurality of substrates, where the conditioning member 113 is frequently replaced to minimize the deterioration effect of the conditioning member 113 on the measurement results. .

도 3은 예시적 방식으로 시간에 대해 획득된 센서 신호(124)를 개략적으로 도시하며, 컨디셔닝 부재(113)와 연마 패드(102)간에 감소하는 마찰력을 표시하는데, 여기서 컨디셔닝 효과의 감소는 실질적으로 연마 패드(102)의 변경에 의해 발생될 수 있음이 가정된다. 본 예에서, 패드 열화는 모터 전류 신호를 약간 감소시킬 수 있는 반면, 다른 CMP 공정에서는 다른 특성이 발생할 수 있다. 임의의 타입의 센서 신호(124)의 신호 변화는 적어도 일부 특정 시간 간격들 내에서 시간에 대해 모호하지 않으며 실질적으로 단조로운 특성의 센서 신호(124)가 획득되는 한, 연마 패드(102)의 상태를 표시하는데 사용될 수 있다. 이전에 지적한 바와같이, 도 2를 참조하면, 복수의 연마 패드들(102) 및 복수의 다른 CMP 공정들은 기준 데이터 라이브러리를 설정하거나, CMP 시스템(100)의 소모품들의 현재 상태를 평가하기 위해 제어 유닛(120)에서 사용된 모든 파라메터를 연속적으로 업데이트하기 위해 조사될 수 있다. 3 schematically shows a sensor signal 124 obtained over time in an exemplary manner, indicating a decreasing frictional force between the conditioning member 113 and the polishing pad 102, where the reduction in conditioning effect is substantially It is assumed that this may be caused by a change of the polishing pad 102. In this example, pad degradation may slightly reduce the motor current signal, while other characteristics may occur in other CMP processes. The change in signal of any type of sensor signal 124 is not ambiguous with respect to time within at least some specific time intervals and the state of the polishing pad 102 as long as the sensor signal 124 of substantially monotonous nature is obtained. Can be used to indicate. As previously pointed out, referring to FIG. 2, a plurality of polishing pads 102 and a plurality of other CMP processes set up a reference data library or control unit to evaluate the current state of consumables of the CMP system 100. It can be examined to continuously update all the parameters used at 120.

일 예시적 실시예에서, 도 3에서 예시적으로 도시된 측정 결과들은 도 2의 측정 데이터와 결합될 수 있으며, 이에 따라 제어 유닛(120)이 연마 패드(102)와 컨디셔닝 부재(113) 모두의 잔여의 이용가능한 수명을 추정하게 한다. 가령, 제어 유닛(120)은 연마 패드(102)와 컨디셔닝 부재(113)가 사용될 때의 시간 기간들을 정밀하게 모니터링하도록 적응될 수 있다. 실질적으로 임의의 패드 변경들의 영향 없이 컨디셔닝 부재(113)의 열화를 나타내는 도 2의 측정 결과들로부터, 센서 신호(124)의 약간의 개선된 감소가 연마 패드(102)의 추가적인 열화에 의해 야기된 센서 신호(124)의 추가적인 감소에 의한 것으로 예상될 수 있다. 따라서, 컨디셔닝 부재(113)와 연마 패드(102)의 교체 없이 복수의 기판들의 연마 동안에 획득된 실제 센서 신호(124)는 전체 수명에 대해 이들 커브들의 다소 가파른 기울기를 제외하고는 도 2에 도시된 것과 유사한 커브를 발생시킬 수 있다. 따라서, 센서 신호들(124)을 도 2에 도시된 바와같은 대표 커브들, 및 도 3에 도시된 바와같은 대표 커브들에 비교함으로써, 연마 패드(102)와 컨디셔닝 부재(114)의 현재 상태는 추정될 수 있다. In one exemplary embodiment, the measurement results illustrated by way of example in FIG. 3 may be combined with the measurement data of FIG. 2, such that the control unit 120 may be used to control both the polishing pad 102 and the conditioning member 113. Estimate the remaining useful life. For example, the control unit 120 can be adapted to precisely monitor the time periods when the polishing pad 102 and the conditioning member 113 are used. From the measurement results of FIG. 2 showing deterioration of the conditioning member 113 without substantially affecting any pad changes, a slight improved reduction of the sensor signal 124 was caused by further degradation of the polishing pad 102. It may be expected to be due to further reduction of the sensor signal 124. Thus, the actual sensor signal 124 obtained during the polishing of a plurality of substrates without replacing the conditioning member 113 and the polishing pad 102 is shown in FIG. 2 except for the rather steep slope of these curves over the entire lifetime. You can generate curves similar to this one. Thus, by comparing the sensor signals 124 to representative curves as shown in FIG. 2 and representative curves as shown in FIG. 3, the current state of the polishing pad 102 and the conditioning member 114 is Can be estimated.

게다가, 센서 신호(124)는 또한 실제 CMP 공정들에 대해 기록되며, 교체 이후에 CMP 스테이션(100)의 소모품들의 상태에 관련될 수 있으며, 이에 따라 실제 CMP 공정들 동안에 소모품의 현재 상태와 센서 신호(124)간 관계의 "견고성(robustness)"을 개선한다. 가령, 상기 고려들에 기초하여 제어 유닛(120)에 의해 초기화된 특정 센서 신호(124)의 진행은, 컨디셔닝 부재(113)의 교체 이후에 평가될 수 있으며, 여기서 컨디셔닝 부재 및 가능한한 연마 패드(102)와 같은 다른 소모품들의 실제 상태가 고려되고 있다. 컨디셔닝 부재(113) 및 가능한한 다른 소모품들의 관찰은 센서 신호(124)에 의해 충분히 정확하게 나타나지 않는 상태를 표시 하는 경우, 예를 들어, 도 2의 제한(L)이 대응적으로 적응될 수 있다. 이러한 방식으로, 제어 유닛(120)은 센서 신호(124)에 기초하여 연속적으로 업데이트될 수 있다. In addition, the sensor signal 124 is also recorded for actual CMP processes and may be related to the status of the consumables of the CMP station 100 after replacement, so that the current status of the consumables and the sensor signal during the actual CMP processes Improve the "robustness" of the relationship between the two. For example, the progress of a particular sensor signal 124 initialized by the control unit 120 based on the above considerations can be evaluated after the replacement of the conditioning member 113, where the conditioning member and possibly the polishing pad ( The actual condition of other consumables such as 102 is under consideration. If the observation of the conditioning member 113 and possibly other consumables indicates a condition that is not sufficiently accurately represented by the sensor signal 124, for example, the limitation L of FIG. 2 may be correspondingly adapted. In this way, the control unit 120 can be updated continuously based on the sensor signal 124.

이제까지 설명된 실시예에서, 센서 신호(124)는 구동 어셈블리(112)의 적어도 하나의 전기 모터의 모터 전류를 나타냄을 주목해야 한다. 다른 실시예들에서, 센서 신호는 컨디셔닝 부재(113)와 연마 패드(102)간의 상호작용을 표시하는 임의의 적절한 신호에 의해 나타낼 수 있다. 가령, 제어 유닛(120)은 구동 어셈블리(112)에서 사용되는 모터 타입에 의존하여 일정 전류 또는 일정 전압을 공급할 수 있으며, 이후에 컨디셔닝 부재(113)와 연마 패드(102)간의 상호작용의 변경에 관하여 구동 어셈블리(112)의 "응답(response)"을 사용할 수 있다. 가령, AC 타입 서보 모터가 구동 어셈블리(112)에서 사용되는 경우, 마찰력이 컨디셔닝 부재(113) 및/또는 연마 패드(102)의 열화와 동시에 감소하는 때, 모터에 공급된 일정 전류는 회전 속도를 증가시킨다. 회전 속도의 변경은 도 2 및 3을 참조하여 설명될 바와 유사하게 이후에 현재 상태의 표시자로서 사용될 수 있다. In the embodiment described so far, it should be noted that the sensor signal 124 represents the motor current of at least one electric motor of the drive assembly 112. In other embodiments, the sensor signal may be represented by any suitable signal indicative of the interaction between the conditioning member 113 and the polishing pad 102. For example, the control unit 120 may supply a constant current or a constant voltage depending on the type of motor used in the drive assembly 112, and subsequently change the interaction between the conditioning member 113 and the polishing pad 102. In this regard, the “response” of the drive assembly 112 can be used. For example, when an AC type servo motor is used in the drive assembly 112, when the frictional force decreases concurrently with the deterioration of the conditioning member 113 and / or the polishing pad 102, the constant current supplied to the motor causes the rotational speed to decrease. Increase. The change in rotation speed can be used later as an indicator of the current state, similarly as will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 4를 참조하면, 본 발명의 추가의 예시적 실시예가 설명될 것이며, 여기서 제어 유닛(120)은 추가적으로 또는 대안적으로 센서 신호(124)에 기초하여 CMP 공정을 제어하는 기능을 포함한다. 상술된 바와같이, CMP 시스템(100)의 소모품들 중 하나, 가령 컨디셔닝 부재(113)의 열화는 만일 이용가능한 수명이 여전히 허용가능 범위에 있는 경우에도 CMP 시스템(100)의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 가령 모터 전류 신호의 형태로 제공된 경우, CMP 시스템(100)의 성능과 센서 신호(124)간의 관계를 획득하기 위해, 하나 이상의 대표 파라메터들이 신호(124)에 관해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 특정 CMP 레시피에 대한 글로벌 제거율이 구동 어셈블리(112)로부터 획득된 대응 센서 신호에 관하여 결정될 수 있다. 이를 위해, 하나 이상의 시험 기판들이 특정 물질 층의 제거된 두께를 결정하기 위해 예를 들어, 제품 기판들에 대해 단속적으로 연마될 수 있다. 동시에, 대응 센서 신호(124)가 기록된다. 시험 기판들은 기판-특정 영향들을 최소화하기 위해 비교적으로 두꺼운 비패턴화 물질 층상에 형성되었다.Referring to FIG. 4, a further exemplary embodiment of the present invention will be described, where the control unit 120 additionally or alternatively includes the function of controlling the CMP process based on the sensor signal 124. As described above, one of the consumables of the CMP system 100, such as deterioration of the conditioning member 113, may affect the performance of the CMP system 100 even if the usable life is still within an acceptable range. have. When provided in the form of a motor current signal, for example, one or more representative parameters may be determined with respect to the signal 124 to obtain a relationship between the performance of the CMP system 100 and the sensor signal 124. In one embodiment, the global rejection rate for a particular CMP recipe may be determined with respect to the corresponding sensor signal obtained from the drive assembly 112. To this end, one or more test substrates may be intermittently polished, for example, to product substrates to determine the removed thickness of a particular material layer. At the same time, the corresponding sensor signal 124 is recorded. Test substrates were formed on a relatively thick layer of unpatterned material to minimize substrate-specific effects.

도 4는 센서 신호(124)의 일 예로서 모터 전류로부터 특정 물질 층 및 특정 CMP 레시피에 대한 제거율 의존성을 정성적으로 도시한 플롯(plot)의 개략도이다. 측정 데이터로부터, 센서 신호와 CMP 특정 특성간의 대응 관계가 이후에 설정된다. 즉, 도 4에 도시된 예에서, 각 모터 전류값은 CMP 시스템(100)의 대응하는 제거율을 나타낸다. 이 관계는 이후에 센서 신호(124)에 기초하여 CMP 시스템(100)을 제어하기 위해 가령 테이블 또는 수학적 표현 등의 형태로 제어 유닛(120)에서 실시될 수 있다. 예컨대, 만일 CMP 시스템(100)의 제거율의 감소를 표시하는 센서 신호(124)가 제어 유닛(124)에 의해 검출된 때, 제어 유닛(120)은 연마 헤드(104)에 대응적으로 기판(107)에 작용하는 하향력을 증가시키도록 지시할 수 있다. 다른 경우들에서, 연마 헤드(104)와 연마 패드(102)간의 상대 속도는 제거율의 감소를 보상하도록 증가될 수 있다. 추가의 예에서, 전체 연마 시간은 센서 신호(124)에 의해 표시되는 현재 우세한 제거율에 적응될 수 있다.4 is a schematic diagram of a plot qualitatively illustrating removal rate dependence for a particular layer of material and a specific CMP recipe from a motor current as an example of sensor signal 124. From the measurement data, the corresponding relationship between the sensor signal and the CMP specific characteristic is set later. That is, in the example shown in FIG. 4, each motor current value represents a corresponding removal rate of the CMP system 100. This relationship can then be implemented in the control unit 120, for example in the form of a table or mathematical expression, to control the CMP system 100 based on the sensor signal 124. For example, if a sensor signal 124 is detected by the control unit 124 indicating a reduction in the removal rate of the CMP system 100, the control unit 120 corresponds to the substrate 107 corresponding to the polishing head 104. May increase the downward force acting on In other cases, the relative speed between the polishing head 104 and the polishing pad 102 can be increased to compensate for the reduction in removal rate. In a further example, the overall polishing time may be adapted to the current prevailing removal rate indicated by the sensor signal 124.

다른 실시예들에서, 제거율 이외의 CMP 시스템(100)의 대표 특성들이 센서 신호(124)에 관련될 수 있다. 가령, 연마 공정 기간, 즉 연마 시간은 특정 제품 또는 시험 기판에 대해 결정될 수 있으며, 특정 기판에 대한 연마 시간 동안 수신되는 바와같이 센서 신호(124)에 관련될 수 있으며, 이에 따라 실제 CMP 공정에서, 제어 유닛(120)에 의해 획득된 센서 신호(124)는 이후에, 현재 처리되는 기판에 대해 결정된 관계에 기초하여 연마 시간을 조정하는데 사용될 수 있다. 결과적으로, 센서 신호(124)를 대안적으로 또는 소모품들의 상태 추정에 부가하여 사용함으로써, 공정 제어는 실행간 기반으로 수행될 수 있으며, 이에 따라 공정 신뢰성을 크게 개선한다. 다른 실시예들에서, 센서 신호(124)는 또한 하나 이상의 소모품들의 상태뿐만 아니라 CMP 시스템(100)의 현재 우세한 성능을 나타내는 상태 신호로서 사용될 수 있으며, 여기서 상태 신호는 설비 관리 시스템 또는 관련 공정 및 측정 툴들의 그룹에 공급되며, 이에 따라 다양한 공정 및 수반되는 측정 툴들의 상태를 함께 평가함으로써, 하나 이상의 그 공정 파라메터들을 대응적으로 조정함으로써 복잡한 공정 시퀀스의 제어를 개선한다. 가령, 증착 툴은 증착 프로파일을 현재 CMP 상태에 적응시키기 위해 센서 신호(124)에 기반하여 대응적으로 제어될 수 있다. 200 또는 300 nm의 직경을 갖는 큰 직경 기판들에 대해 특히 중요한 센서 신호(124)와 기판 직경에 걸친 연마 균일성 사이의 상관관계가 설정된 것으로 가정한다. 이후에, 센서 신호(124) 정보는 증착 프로파일을 현재 검출되는 연마 비균일성에 적응시키기 위해 전기도금 반응기와 같은 증착 툴의 공정 파라메터들을 조정하는데 사용된다.In other embodiments, representative characteristics of the CMP system 100 other than the removal rate may be related to the sensor signal 124. For example, the polishing process duration, i.e., polishing time, may be determined for a particular product or test substrate and may be related to the sensor signal 124 as received during the polishing time for a particular substrate, thus, in an actual CMP process, The sensor signal 124 obtained by the control unit 120 may then be used to adjust the polishing time based on the relationship determined for the substrate currently being processed. As a result, by using the sensor signal 124 alternatively or in addition to the estimation of the status of consumables, process control can be performed on a run-to-run basis, thereby greatly improving process reliability. In other embodiments, sensor signal 124 may also be used as a status signal indicating the current prevailing performance of CMP system 100 as well as the status of one or more consumables, where the status signal is a facility management system or related process and measurement. It is supplied to a group of tools, thereby improving the control of complex process sequences by correspondingly adjusting one or more of its process parameters by evaluating the condition of the various processes and the accompanying measurement tools together. For example, the deposition tool may be correspondingly controlled based on the sensor signal 124 to adapt the deposition profile to the current CMP state. It is assumed that for large diameter substrates with a diameter of 200 or 300 nm a correlation between the polishing signal across the substrate diameter and the sensor signal 124, which is particularly important, is established. The sensor signal 124 information is then used to adjust process parameters of a deposition tool, such as an electroplating reactor, to adapt the deposition profile to the currently detected polishing nonuniformity.

결과적으로, 본 발명은 CMP 시스템 또는 CMP 시스템을 포함하는 공정 툴 체 인의 성능을 개선하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는데, 이는 패드 컨디셔닝 시스템의 구동 어셈블리에 의해 제공되는 센서 신호가 하나 이상의 소모품들의 현재 상태 및/또는 CMP 시스템의 현재 성능 상태를 검출하거나 적어도 추정하는데 사용되기 때문이다. 이 센서 신호에 기초하여, 무효 시스템 상태 및/또는 잔여 수명이 표시될 수 있으며, 및/또는 CMP 공정 제어는 무엇보다도 센서 신호에 기초할 수 있다. 예를 들어, 잔여 수명의 예측에 의한 소모품들의 상태 추정은 다른 CMP 요소들 및/또는 다른 CMP 관련 공정 툴들에 대한 관리 기간들의 조화를 허용한다. 따라서, 소모품들의 더 효율적인 사용 때문에, 소유 비용은 감소되는 반면, 툴 이용가능성은 개선된다. 패드 컨디셔너 구동 어셈블리에 의해 공급되는 센서 신호의 사용은 또한 CMP 특정 변화들이 CMP 툴 내에서 및/또는 CMP 툴의 다운스트림 또는 업스트림의 하나 이상의 공정 툴들에서 보상될 수 있다는 점에서 공정 신뢰성을 개선시킨다. As a result, the present invention provides a system and method for improving the performance of a process tool chain including a CMP system or a CMP system, wherein the sensor signal provided by the drive assembly of the pad conditioning system is present in one or more consumables. And / or to detect or at least estimate the current performance state of the CMP system. Based on this sensor signal, an invalid system state and / or remaining life may be displayed, and / or CMP process control may be based, among other things, on the sensor signal. For example, state estimation of consumables by prediction of remaining life allows for harmonization of management periods for other CMP elements and / or other CMP related process tools. Thus, due to more efficient use of consumables, cost of ownership is reduced while tool availability is improved. The use of the sensor signal supplied by the pad conditioner drive assembly also improves process reliability in that CMP specific changes can be compensated in the CMP tool and / or in one or more process tools downstream or upstream of the CMP tool.

본 발명의 추가의 변형물들 및 변화물들은 상기 명세서의 관점에서 기술분야의 당업자에게 자명할 것이다. 본 상세한 설명은 단지 예시적인 것으로 해석되며, 기술분야의 당업자들에게 본 발명을 수행하는 일반적인 방식을 교시한다. 본원에서 도시되고 설명되는 본 발명의 형태들은 현재 바람직한 실시예들로서 고려됨을 이해해야 한다.Further modifications and variations of the present invention will be apparent to those skilled in the art in light of the above specification. The present description is to be construed as illustrative only and teaches those skilled in the art the general manner of carrying out the invention. It is to be understood that the forms of the invention shown and described herein are to be considered as presently preferred embodiments.

본 발명은 유익하게는 반도체 집적회로들의 대량 생산에 사용될 수 있으며, 이에 따라 개선된 공정 제어 및 이에 따른 개선된 생산 수율을 제공한다. The present invention can advantageously be used for mass production of semiconductor integrated circuits, thereby providing improved process control and thus improved production yield.

Claims (10)

화학적 기계적 연마를 위한 시스템에 있어서,In a system for chemical mechanical polishing, 기판을 수용하여 제자리에 유지하는, 이동 및 작동가능한 연마 헤드(104)와;A moveable and actuated polishing head 104 for receiving and holding the substrate in place; 제 1 구동 어셈블리(105)에 결합된 플래튼(101) 상에 장착되는 연마 패드(102)와;A polishing pad 102 mounted on the platen 101 coupled to the first drive assembly 105; 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 제 2 구동 어셈블리(112)에 결합되는 패드 컨디셔닝 어셈블리(110)와; 그리고A pad conditioning assembly (110) coupled to a second drive assembly (112) comprising at least one electric motor; And 상기 연마 헤드(104) 및 상기 제 1 (105) 및 상기 제 2 (112) 구동 어셈블리들에 동작가능하게 연결되는 제어 유닛(120)을 포함하며, 상기 제어 유닛(120)은 상기 제 1 및 상기 제 2 구동 어셈블리들(105, 112)의 동작을 제어하며, 여기서 상기 제어 유닛(120)은 또한 상기 제 2 구동 어셈블리(112)로부터의 센서 신호 수신하에서 상기 시스템의 소모품(113)의 적어도 하나의 특성 표시를 제공하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마를 위한 시스템. And a control unit 120 operatively connected to the polishing head 104 and the first 105 and second 112 drive assemblies, wherein the control unit 120 includes the first and the Controls the operation of the second drive assemblies 105, 112, wherein the control unit 120 also receives at least one of the consumables 113 of the system under sensor signal reception from the second drive assembly 112. A system for chemical mechanical polishing, characterized by providing a characteristic indication. 제 1항에 있어서, 상기 제 2 구동 어셈블리로부터 수신되는 상기 센서 신호는 상기 적어도 하나의 전기 모터의 회전과 상기 적어도 하나의 모터의 토크 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마를 위한 시스템. The system of claim 1, wherein the sensor signal received from the second drive assembly indicates at least one of rotation of the at least one electric motor and torque of the at least one motor. . 제 1항에 있어서, 상기 제어 유닛은 또한 상기 센서 신호에 기초하여 상기 제 1 구동 어셈블리와 상기 연마 헤드 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 화학적 기계적 연마를 위한 시스템. The system of claim 1, wherein the control unit also controls at least one of the first drive assembly and the polishing head based on the sensor signal. CMP 시스템을 동작하는 방법에 있어서,In the method of operating a CMP system, 상기 CMP 시스템(100)의 패드 컨디셔너(110)를 구동하는 전기 구동 어셈블리(112)로부터 센서 신호를 획득하는 단계와; 그리고Acquiring a sensor signal from an electrical drive assembly (112) for driving a pad conditioner (110) of the CMP system (100); And 상기 센서 신호에 기초하여 상기 패드 컨디셔너(110)의 컨디션을 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템 동작 방법.Estimating a condition of the pad conditioner (110) based on the sensor signal. 제 4항에 있어서, 상기 센서 신호는 상기 구동 어셈블리의 적어도 하나의 전기 모터의 회전과 상기 적어도 하나의 모터의 토크 중 적어도 하나를 표시하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템 동작 방법.5. The method of claim 4, wherein said sensor signal indicates at least one of rotation of at least one electric motor of said drive assembly and torque of said at least one motor. 제 5항에 있어서, 상기 패드 컨디셔너의 컨디션을 추정하는 단계는:6. The method of claim 5, wherein estimating the condition of the pad conditioner is: 상기 패드 컨디셔너의 적어도 하나의 특성에 대한 기준 데이터를 설정하는 단계와; 그리고Setting reference data for at least one characteristic of the pad conditioner; And 상기 센서 신호를 상기 기준 데이터에 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템 동작 방법.And comparing the sensor signal with the reference data. 제 6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 특성은 상기 CMP 시스템의 동작 동안 에 상기 패드 컨디셔너의 컨디셔닝 표면과 연마 패드 사이에 작용하는 마찰력을 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템 동작 방법.7. The method of claim 6, wherein said at least one characteristic comprises a frictional force acting between a polishing pad and a conditioning surface of said pad conditioner during operation of said CMP system. 제 8항에 있어서, 상기 적어도 하나의 공정 파라메터는 하향력, 연마 시간, 및 상기 CMP 시스템에서 패드와 연마 헤드의 상대 속도 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템 동작 방법.9. The method of claim 8, wherein said at least one process parameter comprises at least one of a downward force, a polishing time, and a relative speed of a pad and a polishing head in said CMP system. CMP 시스템(100)에서 소모품들의 수명을 추정하는 방법에 있어서,In the method of estimating the life of the consumables in the CMP system 100, 소정의 동작 조건들 하에서 상기 제 1 컨디셔닝 표면을 사용하는 동안에 복수의 시간점들에서 패드 컨디셔너(110)의 제 1 컨디셔닝 표면 상태를 결정하는 단계와;Determining a first conditioning surface condition of a pad conditioner (110) at a plurality of time points while using the first conditioning surface under predetermined operating conditions; 상기 각 시간점에 대해 결정된 상태와 상기 패드 컨디셔너(110)를 구동하기 위한 구동 어셈블리(112)의 적어도 하나의 파라메터를 표시하는 센서 신호와의 사이의 관계를 설정하는 단계와; 그리고Establishing a relationship between the state determined for each time point and a sensor signal indicative of at least one parameter of a drive assembly (112) for driving the pad conditioner (110); And 상기 CMP 시스템의 적어도 하나의 소모품(113)의 잔여 수명을 추정하기 위해, 상기 CMP 시스템(100)이 동작할 때에 상기 관계에 기초하여 제 2 컨디셔닝 표면에 대한 소정의 동작 조건들 하에서 상기 센서 신호를 평가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템(100)에서 소모품들의 수명 추정 방법.In order to estimate the remaining life of the at least one consumable 113 of the CMP system, the sensor signal under predetermined operating conditions for the second conditioning surface based on the relationship when the CMP system 100 operates. And estimating the life of the consumables in the CMP system (100). 제 9항에 있어서, 상기 신호에 기초하여 상기 CMP 시스템의 적어도 하나의 소모품의 상태를 추정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 CMP 시스템(100)에서 소모품들의 수명 추정 방법.10. The method of claim 9, further comprising estimating a state of at least one consumable of the CMP system based on the signal.
KR1020057022614A 2003-05-28 2004-02-26 A method and system for controlling the chemical mechanical polishing by using a sensor signal of pad conditioner KR101192418B1 (en)

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