本發(fā)明涉及化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法。

背景技術(shù)：
化學(xué)機(jī)械拋光(ChemicalMechanicalPolishing，CMP)技術(shù)是目前集成電路制造中制備多層銅互連結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)之一。作為當(dāng)今最有效的全局平坦化方法，CMP技術(shù)已在超大規(guī)模集成電路制造中得到了廣泛應(yīng)用?；瘜W(xué)機(jī)械拋光是化學(xué)腐蝕和機(jī)械磨削協(xié)同作用的拋光方法。其中，拋光壓力是影響材料去除率和去除非均勻性的重要參數(shù)之一。大量研究結(jié)果表明，增大拋光壓力能夠提高去除率，但是壓力過大會影響材料表面拋光液的均勻分布，導(dǎo)致去除率不均勻，降低拋光質(zhì)量。而減小拋光壓力會減小去除率，從而降低生產(chǎn)效率。此外，隨著晶圓尺寸的不斷增大，為了保證晶圓表面材料去除的均勻性，分區(qū)壓力控制技術(shù)已引入CMP工藝中。但是在分區(qū)壓力控制過程中，拋光頭各壓力分區(qū)之間會相互影響，導(dǎo)致壓力控制效果變差，嚴(yán)重時將影響工藝效果。因此，實(shí)現(xiàn)可靠的壓力控制，保證拋光頭各壓力分區(qū)在工藝過程中良好的壓力響應(yīng)特性是實(shí)現(xiàn)納米級拋光工藝的重要條件。目前，有關(guān)壓力控制的高級算法較多，但是較為復(fù)雜，不便于控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)。而且相關(guān)算法面向的控制環(huán)境比較簡單，不同于CMP苛刻的工藝環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法，該控制算法簡便有效，方便調(diào)節(jié)，同時具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提出了一種化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法，包括以下步驟：分別獲取所述拋光頭的各壓力分區(qū)的零點(diǎn)偏移量；根據(jù)所述拋光頭的各壓力分區(qū)的零點(diǎn)偏移量，分別對CMP拋光頭系統(tǒng)的各路氣壓傳感器的測量值進(jìn)行修正，并將修正后的測量值作為所述各路氣壓傳感器的最終輸出值；計(jì)算所述各路氣壓傳感器的最終輸出值與對應(yīng)壓力分區(qū)的預(yù)設(shè)壓力值之間的偏差量；根據(jù)所述偏差量實(shí)時計(jì)算所述CMP拋光頭系統(tǒng)的相應(yīng)電氣比例閥的控制量；以及根據(jù)所述控制量對所述相應(yīng)電氣比例閥的開度進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法，簡便有效，方便調(diào)節(jié)，同時具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法具有如下技術(shù)特征：在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法采用增量式PI控制算法，將當(dāng)前計(jì)算得到的控制增量與上一時刻計(jì)算得到的控制量之和作為所述相應(yīng)電氣比例閥的當(dāng)前控制量，其中控制增量的計(jì)算公式為：Δu(n)＝Kp·Δe(n)+αK′ie(n)，其中，定義Kp為比例項(xiàng)系數(shù)，K′i作為改良后的積分項(xiàng)系數(shù)，Δe(n)為氣壓傳感器的最終輸出值與對應(yīng)壓力分區(qū)的預(yù)設(shè)壓力值之間的當(dāng)前偏差量e(n)與上一時刻偏差量e(n-1)的差值，α為變積分增益系數(shù)。進(jìn)一步地，通過設(shè)置死區(qū)的控制方式，在每次控制量的計(jì)算前進(jìn)行初始判斷，如果所述偏差量控制在合理范圍，則不改變當(dāng)前控制量，具體為：其中，u(n)old為上一時刻控制量的計(jì)算結(jié)果，u(n)new為當(dāng)前時刻控制量的計(jì)算結(jié)果，r為對應(yīng)壓力分區(qū)的預(yù)設(shè)壓力值，e0為死區(qū)的區(qū)間大小。進(jìn)一步地，采取逐步釋放積分作用的機(jī)制，定義三對閾值變量和變積分增益系數(shù)。進(jìn)一步地，還包括：在每次計(jì)算出所述CMP拋光頭系統(tǒng)的相應(yīng)電氣比例閥的控制量之后，判斷所述控制量是否超出所述相應(yīng)電氣比例閥所允許的極限值，并限定控制量的輸出值。在正向壓力調(diào)節(jié)過程中，如果所述控制量超出所述相應(yīng)電氣比例閥所允許的最大值u(n)max，則將所述相應(yīng)電氣比例閥所允許的最大值u(n)max作為所述CMP拋光頭系統(tǒng)的相應(yīng)電氣比例閥的控制量。在反向壓力調(diào)節(jié)過程中，如果所述控制量低于所述相應(yīng)電氣比例閥所允許的最小值u(n)min，則將所述相應(yīng)電氣比例閥所允許的最小值u(n)min作為所述CMP拋光頭系統(tǒng)的相應(yīng)電氣比例閥的控制量。在一些示例中，所所述各路氣壓傳感器與所述各壓力分區(qū)一一對應(yīng)，以分別檢測所述各壓力分區(qū)所受的壓力。在一些示例中，所述多壓力分區(qū)包括第一至第五壓力分區(qū)及保持環(huán)。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的多區(qū)動態(tài)壓力測試結(jié)果示意圖；圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的CMP拋光頭系統(tǒng)的控制原理圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的化學(xué)機(jī)械拋光多區(qū)壓力在線控制算法的流程圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。以下結(jié)...