200929348 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關用於原位（jn-Situ)監測化學機械平坦化法的 方法與系統。因此，本發明涉及化學工程、半導體科技以 及材料科學的領域。 【先前技術】 化學機械平坦化或CMP已經成為從工件移除材料而廣 泛應用的技術。特別是電腦製造產業大量依賴cMP製程對 Ο 以各種材料所製成的晶圓進行拋光，包括陶瓷、矽、玻璃、 石英、金屬以及其用於半導體製造產業的混合物。該拋光 製程一般要求將晶圓抵靠於一平坦之水平旋轉拋光墊，其 通常為多孔性或纖維狀，由如聚胺基曱酸酯（p〇|yurethane) 之耐久性有機物質所製成。為了旋轉拋光墊，係施加化學 研磨漿至該旋轉墊，該化學研磨漿含有化學溶液以及研磨 顆粒，該化學溶液能夠與該晶圓物質產生化學反應，且研 磨顆粒能幫助該拋光墊物理侵蝕該晶圓之表面。將研磨漿 〇 持續地加至旋轉之CMP拋光墊上，且施加在晶圓上之雙重 化學力及機械力致使能以所要方式拋光晶圓。 在拋光的過程中，該CMP拋光墊的孔洞或纖維會被從 工件、拋光墊上磨蝕掉的碎屑以及該研磨漿中過多的研磨 顆粒所堵住，這種累積導致該拋光墊硬化（glazing)或堅硬 (hardening)，而減少其自該工件移除材料的效率，因此， 這種型態的CMP拋光墊通常使用CMP拋光墊修整器或調 整器「修整」或「調整」，於所屬技術領域中具有通常知 識者熟知各種調整器，包括使用及製造的特定方法。 3 200929348 以通常的解釋而言，該CMP拋光墊修整器係有複數鑽 石顆粒或其他顆粒突出於一基材的圓形平坦片體，在使用 時’當該抛光墊、該片體或二者在旋轉時，該片體的工作 表面係抵掣於該CMP拋光墊的拋光表面，因此，該修整器 的鑽石顆粒凸出至該拋光墊中並且移除碎屑，也能拔除（丨丨ft) 糾結（matted)的拋光墊纖維，並且製造新的凹槽，以保留 額外的研磨顆粒，因此，該拋光墊再生且能夠維持其拋光 效能。 當使用研磨漿的拋光墊已經有效達到各種拋光構型， 如抛光墊面臨各種缺點，如研磨顆粒聚集。特別的是，因 為該水平旋轉的CMP拋光墊之離心力，從研磨漿中脫離的 研磨顆粒傾向於聚集、或積聚在該拋光墊較淺的區域，因 此’當用於拋光某些材料（如較軟的金屬）時，會產生稱為「碟 形缺陷（dishing)」的不平坦凹部。另外，因為研磨顆粒無 法物理性地附著於該拋光塾，而係自由移動，因此很難藉 由簡單地增加拋光墊旋轉速度而提高將材料自工件移除材 料的速度。 另外，在固定研磨（fixed-abrasive)的CMP拋光墊中， 研磨顆粒的出現（presence)以及該等研磨顆粒的磨損情形 能使得拋光墊所提供的拋光產生不想要的改變。固定研磨 顆粒會漸漸鬆散且漸漸無法附著於該拋光墊，當這種情形 發生’該研磨顆粒能保持呈現於該拋光墊上，因此突出於 該拋光墊的距離大於埋設之顆粒，且能刮除或損壞所被抛 光的物體。同樣地’當埋設之顆粒漸漸從該CMP拋光墊移 出（dislodge)，會在顆粒的位置產生間隙（v〇id)，而減少在 200929348 該間隙位置的掘光，增加鄰近埋設之顆粒的工作負荷β 為了讓·-由如-移徐之研磨顆粒、不恰當的修整或不一致_
(un-tuned)拋光條件等情形所產生的損害最小化，該CMP 拋光墊、CMP拋光墊調整器和/或被拋光之物體能使用下述 方法來檢測’藉此能調整處理條件，以改善拋光和修整過 ' 程。可惜的是’此方法表示晶圓會表現出刮痕或其他損害 和/或晶圓會在拋光和修整參數適當調整前處於拋光程序 中。此外’為了最佳的拋光效果而讓系統最適化或一致化 © 而在拋光步驟和/或調整步驟之間進行小的調整必須耗費大 量的時間。 【發明内容】 本發明提供化學機械平坦化過程原位（in_situ)監測的系 統與方法。該系統包括一 CMP拋光塾，一具有至少一半透 明部的CMP拋光墊修整器以及一光學感應器，該光學感應 器係能建構為透過該CMP拋光墊修整器的半透明部而光學 性地與該拋光墊結合。藉由使用這種系統，該CMp能在使 © 用時被監測，且能監測加工的情況而不需要停止拋光和/或 修整；再者’該系統在完整性下降（丨ntegrjty degradatj〇n) 後無需移除該CMP拋光墊、CMP拋光墊調整器或二者的 部份材料即能監測。事實上這種系統對於很多目前正在操 作之CMP系統需要有最小化的調整。 °亥系統能監測CMP的條件，如研磨漿圖案（S|urry Patte「ns)和脫落物圖案（slough patterns)，以及該CMP樾
光墊和CMP拋光墊修整器的條件，cMP拋光墊的條件包 括如埋叹之顆粒的出現、埋設之顆粒的磨損情形以及CMP 200929348 抛光塾的耗損；同樣地，CMP拋光墊修整器的條件包括如 —埋-設之顆粒的出現以及磨損情形。 _ 本發明也呈現原位監測一化學機械平坦化法之至少一 態樣的方法。在一態樣中，這種方法包括以一 CMP拋光墊 修整器修整一 CMP拋光墊，該CMP拋光墊修整器具有至 ' 少一半透明部，該方法尚包含透過該CMp拋光墊修整器觀 測（view)化學機械平坦化的效能特性。在一態樣中，該方法 也可包括在化學機械平坦化過程中調整一操作參數，以回 © 應所觀測到的效能特性。 同樣地，增進CMP拋光墊調整的方法包括以一具有至 少一半透明部之CMP拋光墊修整器修整一 CMP拋光墊， 該方法尚包括透過該CMP拋光墊修整器半透明部觀測化學 機械平坦化過程的效能特性，且調整一操作參數，以回應 該所觀測之效能特性，這種調整能夠使得該效能特性最佳 化。 現在僅概括性且較廣地描述出本發明的各種特徵，因 〇 此在接下來的詳細說明中可更進一步地理解，並且在本領 域所做的貢獻可能會有更佳的領會，而本發明的其他特徵 將會從接下來的詳細說明及其附圖和申請專利範圍中變得 更為清晰，也可能在實行本發明時得知。 【實施方式】 在揭露與敘述本發明之前，需要了解本發明並非限制 於在此所揭露之特定的結構、方法步驟以及材料，而是可 延伸至所屬技術領域具通常知識者能思及之等效結構、方 法步驟及材料’而以下說明中所使用專有名詞的目的只是 200929348 在敘述特定實施例，並非意欲對本發明有任何的限制。 值:得注意的是在本說明書及其申請專利範圍所侮用的 早數型態字眼如「一」和「該」，除非在上下文中清楚明 白的指示為單數，不然這些單數型態的先行詞亦包括複數 對象，因此例如「- CMP拋光塾修整氣」包括一個或多個 這樣的修整器，「一操作參數」包括一個或多個這種操作 參數，「該顆粒」包括一個或多個這種顆粒。 定義 © 以下是在本發明的說明及專利範圍中所出現之專有名 詞的定義。 所述的「實質上（substantially)」是指步驟、特性、性 質、狀態、結構、項目或結果的完全、接近完全的範圍或 程度。例如，當二個或多個物體被指出彼此之間間隔有— 「實質上」一致的距離，一物體「實質上」為半透明 (translucent)係指該物體係完全透明或幾乎完全透明，實質 上半透明也可包括透明。而離絕對完全確實可允許的偏差 〇 可在不同情況下依照說明書上下文來決定。然而，通常來 說接近元全就如同獲得絕對或完整的完全具有相同的總體 結果。所述的「實質上地」在當使用於負面含意亦同等適 用’以表示完全或接近完全缺乏步驟、特性、性質、狀態、 結構、項目或結果。換句話說，只要沒有可測量的影響， 一「實質上沒有」一成分或元件仍可實際上包含這個項目。 「修整（dressing)」和「調整（conditioning)」係可互換 的’其係指藉由從拋光墊移除碎屑而再生一 CMP拋光墊的 過程’也能選擇性地拔除（lift)糾結（matted)的拋光墊纖維， 200929348 並且製造新的凹槽。同樣地，「修整器（d「esser)」和「調 整器（conditioner)」能夠交換.使用，且係指用於修整 的裝置。 這裡所述的複數組成物，基於方便可出現在_般的常 見列舉令，然而這些列舉可解釋為列舉中的單一構件單獨 或個別地被定義’因此，這樣列舉中的單—構件不能視為 任何單獨基於在—般族群中無相反表示之解釋的相㈣舉 中實際上相等的其他構件。 漠度、數量、顆粒粒徑、體積以及其他數值上的資料 可是以範圍的形式來加以呈現或表示，而需要瞭解的是這 種範圍形式的使用僅基於方便性以及簡潔，因此在解釋時， 應具有相當的彈性，不僅包括在範圍中明確顯示出來以作 為限制之數值，同時亦可包含所有個別的數值以及在數值 範圍中的次範圍，#同每一個數值以及次範圍被明確地引 述出來一般。 例如一個數值範圍「約1到約5」應該解釋成不僅僅 包括明確引述出來的大'約！到大約5,同時還包括在此指 定範圍内的每一個數值以及次範圍，因此，包含在此一^ 值範圍中的每一個數值，例如2、3及4，或例如 以及3-5等的次範圍等，也可以是個別的,、2、34 此相同原則適用在僅有引述—數值的範圍中，再者和這5樣 的闡明應該能應用在無論是一範圍的幅度或所述的特徵 中0 本發明 發現化學機械平坦化能被原位監測，、士接+ 接·種在過程中的 8 200929348 監測能更了解處理過程，除此之外，所集合的資訊能用以 改善在處理過程十啲化學機械平坦化程序。在此所迷的系 統以及方法更有助於對目前所使用之設備以及系統作所需 之最j化調€纟^態樣中，纟此所述的系統與方法仰 賴透過—CMP拋光墊修整器之半透明部而光學感應該加工 •過程。在一態樣中，該半透明部為該CMP拋光墊修整器的 貫〜部份，因此能夠在該修整器之物理形狀或外觀沒有太 大的重組情況下進行監測，用此方法無需從該修整器移除 © 材料或選擇性移除研磨顆粒，該修整器結構堅固 (structurally sound)，而且能用於大多數目前有的設備。 根據在此所述的實施例，提供可應用於各原位監測系 統、原位監測方法以及改善CMP拋光墊條件之方法的各種 細節。因此，一特定實施例的討論係與其他相關實施例之 上下文的討論相關且獲得支持。 有很多晶圓之C Μ P拋光墊拋光的端點偵測系統以及方 法。在這種端點偵測系統中，由不同於拋光墊之材料所製 〇 成的視窗係配合該拋光墊，而在拋光時以雷射光束朝向該 晶圓’反射的光線反應該晶圓層的粗糙度和/或組成。此技 術係在拋光銅的時候一起使用，而非銅材料（即氮化组阻障 層）的露出即為該拋光程序結束的指示。
而本案的揭露很少提出有侵略性的方法以及設備，其 能夠監測且對於各種加工條件以及因素（包括監測的非端點 基本條件以及因素）產生一致的即時回應（even reahtime response)。再者，所述的方法以及裝置不僅能夠用於拋光， 還能用於以CMP拋光墊修整器修整一 CMP拋光墊。CMP 200929348 拋光墊的調整並無端點偵測，而是當拋光速率變得太低和/ 或當刮蝕-速率趁過一定的門檻(threshold)時替換該GMP振 光墊，這種情況是該CMP拋光墊修整器自然使用以及磨損 的結果：該修整器尖端的鈍化，當該CMP拋光墊修整器的 最高尖端被磨損時’該等被磨損的尖端支撐工作負荷，最 後較低的尖端會因為該等被磨損之尖端而無法被壓掣而穿 過該拋光墊的表面，而接著該拋光墊表面由於切割碎屑的 累積而變滑，然後該晶圓的移除率顯著地衰退，且刮蝕速 〇 率增加。 藉著拋光墊調整時的原位監測能監測各種參數，如該 專切割尖端的穿透情形、凹槽尺寸、凹槽的數目以及凹槽 的圖案。若該凹槽變寬且其數目減少，則修整的效率會降 低。這種參數能被量化，且其中能用以預測移除率的衰減。 當修改修整和/或拋光的條件以產生較佳的設備磨損，且與 修整和/或拋光條件一致，能利用這種數據指出時間。如一 非限制性的範例，當修整器的顆粒開始磨損時能施以較大 ® 的力量，藉此能保持形成凹槽的效率，因此延長修整器和/ 或CMP拋光墊的壽命，藉由增加CMp拋光墊調整器的壽 命，不僅降低操作成本，還能增加產能以及效率，即能延 長機器停工期之間的時間。 在一實施例中，原位監測化學機械平坦化過程之系統 包括一 CMP拋光墊以及一 CMP拋光墊修整器。該CMp拋 光墊修整器至少-部分為半透明的，一光學感應器係能建 構為透過該CMP拋光墊修整器的半透明部而光學性地與該 拋光墊結合，因此能原位監測化學機械平坦化。由於至少 200929348 部份的 CMP拋光墊修整器為半透明，該光學感應器能夠穿 過該材料觀測該CMP拋光墊.以及CMp拋光墊修整舊的玉 作表面，這種監測無須干擾處理過程即可達成。該光學感 應器透過該CMP拋光墊修整器而光學性地與該拋光墊結 合，該感應器不會干擾或減損處理過程或工件的整體性。 該CMP拋光墊的半透明程度和區域皆可不同。該cMp 拋光墊的半透明區域可為預先決定用於監測的區域；再者， 該CMP拋光墊修整器的大部分或甚至實質上為全部皆為實 © 質上半透明的，其中半透明區域係大於光學感應器所需的， 而額外的感應器能包含在設計中，或一單一光學感應器能 建構為監測多於一個區域，在後者的情形中，該光學感應 器能在處理過程中、在處理步驟之間（如在修整作用之間）或 任意地、依監測需要以及加工過程允許的任何時間重新定 位0 在一態樣中，該CMP拋光墊修整器可為實心的。在這 種情形中，該光學感應器通常能建構為從該CMp拋光墊修 〇 整器的背面觀測該CMP拋光墊，因此，該CMp拋光墊修 整器提供一光學感應器能藉此觀測的區域，但仍保持一實 心且元整之修整器的特性。如一非限制性的範例，該修整 器不具有視窗或其他間隙，再者，該修整器並無其他材料 在該實心修整器（即視窗）中。在另一種設置中，該光學感應 器能建構為穿過該CMP拋光墊修整器的側邊而光學性地與 該C Μ P抛光塾結合。 雖然該CMP拋光墊修整器的任何部分能為半透明或透 明的’以使知一光學感應器能作用，在一實施例中，該C μ ρ 11 200929348 拋光墊修整器的半透明或透明部係一碟狀修整器的中央區 •域。很多目前使用之CMP.翁光會修登器.包括一缺乏切割尖 端的中央部，因此，一孔洞能刺穿或設置於此區域。在一 態樣中，該孔洞能堵住或吻合於一玻璃片、壓克力片或其 他半透明或透明材料片。在另一態樣中，該孔洞包括一有 機材料或實質上由一有機材料所組成。在另一實施例中， 該CMP拋光墊修整器的整個背面（backing)為半透明或透明 的，如樹脂。 雖然任何型態的材料皆能用於製造一 CMP拋光墊修整 器’其係半透明而能用於製造一態樣之CMP拋光墊修整器 的半透明區，但該CMP拋光墊修整器能包括固化的有機材 料。該固化的有機材料之非限制性的範例包括胺基樹脂 (amino resins)、壓克力樹脂（acrylate resins)、醇酸樹脂 (alkyd resins)、聚酯樹脂（polyester resins)、聚醯胺樹脂 (polyamide resins)、聚亞酿胺（polyimide resins)、聚氨酯 (polyurethane resins)、紛搭樹月旨（phenolic resins)、盼搭 / 乳膠樹脂（phenolic/latex resins)、環氧樹脂（epoxy resins)、異氰酸樹脂（isocyanate resins)、異氰酸酯樹脂 (isocyanurate resins)、聚矽氧烧樹月旨（polysiloxane resins)、反應性乙烯基樹月旨（reactive vinyl resins)、聚乙 稀樹脂（polyethylene resins)、聚丙稀樹月旨（polypropylene resins)、聚苯乙稀樹脂（polystyrene resins)、聚苯氧基樹 脂（phenoxy resins)、二萘喪苯樹月旨（perylene resins)、聚 職樹脂（polysulfone resins)、丙稀-丁二稀-苯乙稀樹脂 (acrylonitrile-butadiene-styrene resins)、丙稀酸樹脂 12 200929348 (acrylic res ins)以及聚碳酸酯樹脂（p〇|yCarb〇nate resjns)。 在一特定的實施-例电-r•該…C M p:拋光_墊修整器包括環氧樹脂 或實質上由環氧樹脂所組成。在另一特定的實施例中，該 CMP拋光墊修整器包括聚氨酯樹脂或實質上由 所組成。在又-實施例中，該CMP抛光塾修整器包括^ 酿胺或實質上由聚亞醯胺所組成。 許多添加物能包含在該有機材料中以助於使用。例如， 可使用額外的交聯劑以及填充劑以促進該有機材料層的硬 ©化特性。此外，能使用溶劑以改變該有機材料在未硬化狀 態的特性。而且，一強化材料可設置在至少一部分之硬化 的有機材料層，這種強化材料可用於增強該有機材料層的 強度，且因此再改善該超研磨顆粒的保持率。在一態樣中， 該強化材料可包括陶究材料、金屬或其組合。陶变材料的 範例包括氧化魅、碳化銘、二氧化石夕、碳化石夕、氧化錐、 碳化锆以及其混合物。 ❹ 此外，在-態樣中，一交聯劑或一有機金屬化合物可 塗佈於各超研磨顆粒的表面，以有助於該超研磨顆粒藉由 化學鍵結㈣持在該有機材料基f中的保持卜使用於製 造CMP拋光墊修整器的各種樹脂在美國申請案第 1 1/223,786號中討論到，且結合於此做為參考。產生半透
明實心物質的樹脂能個別使用或結合使用，以產生—CMP 拋光墊修整H的半透明部或半透明體，而用於本發明所述 的系統與方法中。 卿拋光塾修整器的半透明部而光學性地座 拋光塾結合’以供觀察和監測各種與該處理過㈣ 13 200929348 (即該修整過程和該CMP二者）和該CMP拋光墊與該CMP 拋光墊修整器其中之二或二者條件有關的各種特徵.飞能I 測該流體以及碎屑在化學機械平坦化過程中相遇的動向， 如研磨漿圖案以及脫落物圖案。該研磨漿或用於幫助CMp 化學部份之流體的監測能洞悉複雜的拋光過程。研磨漿的 動向會影響至少一部份的拋光，再者，研磨漿圖案可洞悉 與該CMP拋光墊、CMP拋光墊修整器以及欲被拋光之物 的化學和/或物理交互作用。而且，了解研磨漿圖案可洞悉 © 最適化的設備旋轉或其他速度，也洞悉從CMP拋光墊引入 或移除流體的最適化方法。 同樣的’脫落物圖案能洞悉拋光和修整。脫落物的動 向此解釋、甚至預測一 CMP樾光墊的物理狀態。通常脫落 物會導致CMP拋光墊的不利情形，如碟形缺陷（dishing)。 些CMP拋光墊能建構為使脫落物的均勻流通過該cMF> 拋光墊直到其被移除為止，其他的CMp拋光墊則可建構為 私疋的流體和指定的脫落物路徑。當藉由一 CMp拋光墊整 ❹胃的半透明部而被監測時，無論想要的脫落物動向為何， 壺月b被知悉。在此所述的方法與系統能同時用以監測多於 個樣的化學機械平坦化程序。—範例為研磨聚和脫落 物机的圖案，通常的情況係研磨漿涵蓋（picks up)脫落物且 二者無法完全區分。具有研磨漿和脫落物流圖案二者的研 磨漿和/或脫落物能明顯地轉變成促進與所使用之光學感應 器的相容性。非限制性的範例包括具有顆粒狀結晶結構的 粒子、著色劑或丨R活性添加物。在此所述的這種原位監測 不須是連續性的，而要能在處理過程中具有小的時間間隔 14 200929348 (設備允許範圍）的情況下執行。 …本發明〜之為.統能用=以4貞測該CMP —抛_光塾一個或多.俯-物. 理態樣和/或效能態樣。該CMP拋光墊負責對欲拋光或平 坦化的物體進行拋光，該CMP拋光墊提供機械研磨，且一 般保持或保留使用於過程中的化學研磨漿。當超過一 CMP 拋光墊的使用壽命時’直接磨蝕的效果會降低，且其表面 更會被脫落物的滯留和/或刮银該表面而被影響，且可能被 研磨漿的化學侵姓而被影響。為了抵銷一些這種力量，該 © CMp拋光墊能藉由一 CMP拋光墊修整器而被修整或調整。 可惜的是，雖然調整過程有助於CMP拋光墊，但時間 久了 ’該調整過程會磨損且可能損害該CMP拋光墊，因此， 該CMP拋光墊的工作表面會因為使用而規則地變化，然而 無論該CMP拋光墊的老化程度’重要的是監測該cmΡ樾 光墊的情況’以確保適當的抛光或平坦化。原位監測的系 統能在使用時進行監測。例如這種監測包括在修整時該CMp 拋光墊的粗糙度、凹槽的數目以及凹槽的平均寬度等。 〇 能監測該CMP拋光墊的各種態樣。在一態樣中，該CMp 拋光墊包括埋設之顆粒，通常埋設之顆粒包括研磨顆粒， 如鑽石、立方氮化硼、氧化鋁、氧化锆以及碳化鎢，放置 這種顆粒以配合一預先決定之圖案，或能隨意地放置在該 CMP拋光墊的工作表面上。本發明之系統係建構為感應在 CMP拋光墊中埋设之顆粒的出現，一或多個埋設之顆粒的 損失會增加其他顆粒的工作負荷，且會刮蝕欲拋光之物體， 而且還會在顆粒附著之處留下間隙，因此，顆粒保持率有 助於監測，若正在進行原位監測’則當一顆粒不再為埋入 15 200929348 的，則能向系統提供警告，且讓系統立即執行減少顆粒損 :—失或遺漏之谮在不良影響-的翁翁r毋者，該光學感應器能 建構為感應在該CMP拋光墊中埋設之顆粒的保持率程度， 該保持率程度能用以在顆粒從該CMP拋光墊脫離之前預期 顆粒的損失。 在某種CMP拋光墊中一起作用的個別埋設之顆粒對於 CMP的機械研磨態樣負責，該顆粒的角度與尖銳度能指出 所能提供何種型態（侵略性至鈍化）的研磨。當該等顆粒變 〇 鈍，欲被拋光的物體可需要額外的處理時間和/或較多的處 理壓力。在一態樣中，本發明之系統能建構為感應埋設之 顆粒的情況；同樣地，無論在該CMP拋光墊中是否出現埋 設之顆粒，該光學感應器能夠建構為感應一 CMp拋光墊的 消耗情況，這種消耗情況係基於所述的參數，包括但不限 制在脫落物圖案及組成、顆粒出現（part丨·c|e presence)、顆 粒磨損、CMP拋光墊的輪廓、預先決定和確認之拋光墊的 缺陷、調整之效率等。 P 在一些態樣中’ 一系統能建構為監測CMP拋光墊修整 器的態樣，就此而論，一 CMP拋光墊修整器有很多態樣能 受到監測，C Μ P拋光墊修整器常常包括埋設之顆粒，故能 監測該等顆粒的出現與情況。能被監測之效能態樣非限制 性的範例包括埋入該CMP拋光墊修整器之顆粒的出現、埋 設之顆粒的保持率程度、埋設之顆粒的磨耗情形以及CMp 拋光墊修整器的一般磨耗情形。 該光學感應器係與CMP拋光塾和CMP抛光塾調整器 涵蓋於系統令’其可為任何能透過一 CMP拋光墊修整器之 200929348
半透明部而光學性與CMP拋光墊結合的任何種類，光學感 應器可為任何形文，--包括:但不限制焚丨R感應器：脈衝光感 應益（pulsating light sensor)、雷射光感應器以及光纖感應 器。在一特定實施例中，該光學感應器包括紅外線雷射器 或實質上由紅外線雷射器組成。使用於本發明之方法與系 統中的紅外線雷射器之非限制性的範例包括具有約1微米 之紅外線波長的Nd : YAG雷射器。當然也可以使用其他種 類的雷射器《再者，該光學感應器為攝影機型態的裝置， © 其係用以透過半透明部觀測（若有需要可結合燈具）該CMP 拋光墊。在這種情形中，數據能傳遞至另一位置，如用以 觀測的監測器。 在一實施例中，該光學感應器能建構為傳遞數據至一 控制器，藉此，由原位監測系統所產生的資訊能用來在過 程中調整操作參數；換句話說，一光學感應器能建構為透 過一 CMP拋光墊修整器之半透明部光學性地與一 cMp拋 光墊結合，藉此監測處理過程的情況，且又能傳遞CMp情 況的數據至一控制器，以自動調整該CMp拋光墊和/或CMp 拋光墊修整器的至少一操作參數。 在一些實施例中，包含多於一個的感應器係有幫助的， 与·種額外的感應器為一種類，其不會透過該CMp拋光墊修 整盗之半透明部與該CMP拋光墊光學性地結合，而是建構 為與該CMP拋光墊、CMp拋光墊修整器或系統其他方面 以非可視性的方法或以非透過半透明部的路徑結合。例如， 一壓力感應器可裝設在該CMp拋光墊修整器上。又如另一 範例，光學感應器係建構為從該系統的側角（Sjde angle) 17 200929348 與該CMP拋光墊修整器和/或CMP拋光墊結合，因此無法 觀測該修整器再者，-：感應器能建構為透過一 _ CIVM3.择志二 墊移除的部分光學性地結合一 CMP拋光墊修整器。還有很 多本發明之光學感應器和既有之額外感應器可能之組合的 實施例，故可了解僅能大略介紹所有可能的組合，但無法 在此詳盡的描述。 在另一排列態樣中，多於一個的光學感應器建構為透 過該CMP拋光墊修整器光學性地與該CMP拋光塾結合， Ο 為了有助於達成這種排列，複數光學感應器能建構為透過 該CMP拋光墊修整器相同的半透明部光學性地與該cmp 拋光墊結合。另外，在該CMP拋光墊修整器包括複數半透 明部的情況下’光學感應器能建構為使用至少兩個不同的 半透明部以光學性地與該C Μ P拋光墊結合。這種排列提供 較大的CMΡ拋光墊覆蓋面積’因此可能產生更準確的數 據。在該CMP拋光墊修整器實質上為半透明的情況下，該 等光學感應器能以任何方法排列以使其能夠透過該CMp拋 ® 光塾修整器而與該C Μ P拋光塾光學性結合。 該系統能用以監測一化學機械平坦化過程。一種化學 機械平坦化過程至少一種態樣的原位監測方法包括以一 CMP拋光墊修整器修整一㈣抛光墊，該cMp抛光整修 整器包括至/半透明部。該方法又包括透過該抛光 墊修整器觀測化學機械平坦化的效能特性。 實&例中，該方法尚包括在化學機械平坦化過 程中調整-操作參數，以回應所觀測到的效能特性。這種 調整為手動調整或為自動調整。在獲得數據以及調整操作 18 200929348
參數以回應該數櫨> M 據之間的時間延遲各有不同，其係依照不 目應用從即時（r抑卜tlme)至如二拋光步輝期間。修整對於 CMP搬光塾從較舊的至較新的cMp拋光墊有不同的影響， 因此，一個觀測到的效能㈣包括修整的程度，若該修整 太具有侵略性，則能在修整時調整；同樣地，若修整不夠 具有侵略性，其可調整以達到一最理想的修整過程。 在—特定的實施例中，為了增進CMP拋光塾調整過程 的方法包括以- CMP拋光墊修整器修整一 CMp抛光塾， ©—效能特性能透過該CMP抛光塾修整器的半透明部而觀 測，能調整一操作參數以回應所觀測到的效能特性，以使 得該效能特性最適化。在一些情形中，使一效能特性最適 化需要複數次調諧調整（tuning adjustment)。 在此敘述用以原位監測CMP過程的系統以及方法。藉 由在過程中監測這種系統，對於設備以及方法皆能有較^ 的了解以及且被最適化。再者，這種揭露能促進CMp拋光 墊以及CMP拋光墊調整器未來的設計。原位監測也能對於 © 操作參數即時調整，因此該系統能夠微調或在其他系統之 加工時間部分最適化，又能保持在最佳化標準，如該CMp 拋光墊和CMP拋光墊修整器緩慢地磨損。 當然，需要瞭解的是以上所述之排列皆僅是在描述本 發明原則的應用，許多改變及不同的排列亦可以在不脫離 本發明之精神和範圍的情況下被於本領域具通常知識者所 設想出來，而申請範圍也涵蓋上述的改變和排列。因此’ 儘管本發明被特定及詳述地描述呈上述最實用和最佳實施 例’於本領域具通常知識者可在不偏離本發明的原則和觀 19 200929348 點的情況下做許多如尺寸、材料、形狀、樣式、功能、操 —_一 :..作_:方―法、：組_裝和，使用等變動。 -- 一 【圖式簡單說明】 無 【主要元件符號說明】 無
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