用于監(jiān)測cmp缺陷的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于監(jiān)測CMP缺陷的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在集成電路的制造過程中，需要對芯片表面進行平坦化處理，以提高芯片表面的平整。目前，化學(xué)機械拋光(CMP)是最有效的平坦化技術(shù)之一。所謂CMP是采用旋轉(zhuǎn)的拋光頭夾持住芯片，并將其以一定壓力壓在旋轉(zhuǎn)的拋光墊上，由磨粒和化學(xué)溶液組成的拋光液在芯片和拋光墊之間流動，芯片表面在化學(xué)和機械的共同作用下實現(xiàn)平坦化。
[0003]在對芯片進行CMP之后，需要對芯片進行CMP缺陷監(jiān)測。當發(fā)現(xiàn)有問題芯片(即表面上缺陷超出允許值的芯片)時，需要關(guān)閉CMP機臺并對CMP的工藝參數(shù)進行改進，然后再對下一批次的芯片進行CMP。目前，對芯片進行缺陷監(jiān)測的過程由人工方式完成，即由工程師通過光學(xué)顯微鏡觀察芯片上的缺陷，以找出芯片表面上的殘留物及其他一些顯著的缺陷。
[0004]上述對芯片進行缺陷檢查的過程中，由于CMP缺陷監(jiān)測的過程由人工方式完成，使得該過程中容易產(chǎn)生失誤和錯漏，從而會延誤CMP缺陷的發(fā)現(xiàn)時間。同時，由于該過程存在于CMP之后，因而有問題芯片的發(fā)現(xiàn)要明顯滯后于研磨過程。針對上述問題，目前還沒有有效的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請旨在提供一種用于監(jiān)測CMP缺陷的系統(tǒng)及方法，以減少CMP缺陷監(jiān)測過程中產(chǎn)生的失誤和錯漏。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝艘环N用于監(jiān)測CMP缺陷的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:CMP機臺；拍照裝置，設(shè)置于CMP機臺上，拍照裝置用于采集CMP處理后的芯片的圖像；以及圖像分析裝置，用于對圖像進行色彩分析，以通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。
[0007]進一步地，拍照裝置設(shè)置于CMP機臺中的輸出裝置的上方。
[0008]進一步地，拍照裝置為數(shù)碼相機。
[0009]進一步地，通過圖像分析裝置中的圖像處理軟件對圖像進行色彩分析。
[0010]進一步地，系統(tǒng)還包括報警裝置，且缺陷圖形的面積大于報警值時報警裝置發(fā)生報警。
[0011]本申請還提供了一種用于監(jiān)測CMP缺陷的方法，該方法包括以下步驟:采用本申請?zhí)峁┑纳鲜鱿到y(tǒng)中的拍照裝置采集CMP處理后的芯片的圖像；采用系統(tǒng)中的圖像分析裝置對圖像進行色彩分析，以通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。
[0012]進一步地，對圖像進行色彩分析的步驟包括:將圖像傳輸至圖像分析裝置中；采用圖像分析裝置中的photoshop軟件打開圖像；在photoshop軟件的RGB顏色模式下,通過圖像分析裝置中的圖像處理軟件對圖像中的RGB值進行分析。
[0013]進一步地，對圖像中的RGB值進行分析的步驟包括:在圖像處理軟件中設(shè)置CMP缺陷的RGB參考值；將圖像中RGB值落在CMP缺陷的RGB參考值的位置作為缺陷圖形，并計算出缺陷圖形的面積。
[0014]進一步地，對圖像中的RGB值進行分析的步驟包括:在圖像處理軟件中設(shè)置正常圖形的RGB參考值；將圖像中RGB值落在正常圖形的RGB參考值的位置作為正常圖形，且將圖像中排除正常圖形后的部分作為缺陷圖形，并計算出缺陷圖形的面積。
[0015]進一步地，在采集圖像的步驟中，采集每一片CMP處理后的芯片的圖像。
[0016]進一步地，系統(tǒng)包括報警裝置，該方法還包括:在圖像分析裝置中設(shè)定報警值，且缺陷圖形的面積大于目標值時報警裝置發(fā)生報警，并且系統(tǒng)中的CMP機臺停止運行。
[0017]進一步地，CMP缺陷為殘留物缺陷或芯片厚度異常缺陷。
[0018]應(yīng)用本申請的技術(shù)方案，本申請通過采用設(shè)置于CMP機臺上拍照裝置采集CMP處理后的芯片的圖像，然后采用圖像分析裝置對該圖像進行色彩分析，從而實現(xiàn)通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。該系統(tǒng)及方法能夠自動對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測，從而避免了以人工方式進行CMP缺陷監(jiān)測時造成的失誤和錯漏，進而減少了 CMP缺陷監(jiān)測過程中產(chǎn)生的失誤和錯漏。同時，工程師可以隨時檢查CMP機臺上收集到的芯片的圖像，從而便于工程師隨時追蹤缺陷發(fā)生時間，且發(fā)現(xiàn)缺陷時工程師可以根據(jù)拍照時間追蹤缺陷出現(xiàn)的時間點，進而精準確定缺陷的影響范圍。進一步地，本申請通過在該系統(tǒng)中設(shè)置報警裝置，且通過在圖像分析裝置中設(shè)定報警值，從而使得缺陷圖形的面積大于目標值時報警裝置發(fā)生報警，并且系統(tǒng)中的CMP機臺停止運行，進而能夠?qū)MP過程進行實時監(jiān)控，以便于實時發(fā)現(xiàn)有問題芯片(即表面上缺陷超出允許值的芯片)。
【附圖說明】
[0019]構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1示出了本申請實施方式所提供的用于監(jiān)測CMP缺陷的方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0022]需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0023]為了便于描述，在這里可以使用空間相對術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當理解的是，空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0024]正如【背景技術(shù)】中所介紹的，現(xiàn)有對芯片進行CMP缺陷監(jiān)測的過程由人工方式完成，使得該過程中容易產(chǎn)生失誤和錯漏。本申請的發(fā)明人針對上述問題進行研究，提出了一種用于監(jiān)測CMP缺陷的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:CMP機臺；拍照裝置，設(shè)置于CMP機臺上，拍照裝置用于采集CMP處理后的芯片的圖像；以及圖像分析裝置，用于對圖像進行色彩分析，以通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。
[0025]上述系統(tǒng)通過采用設(shè)置于CMP機臺上拍照裝置采集CMP處理后的芯片的圖像，然后采用圖像分析裝置對該圖像進行色彩分析，從而實現(xiàn)通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。該系統(tǒng)能夠自動對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測，從而避免了以人工方式進行CMP缺陷監(jiān)測時造成的失誤和錯漏，進而減少了 CMP缺陷監(jiān)測過程中產(chǎn)生的失誤和錯漏。同時，工程師可以隨時檢查CMP機臺上收集到的芯片的圖像，從而便于工程師隨時追蹤缺陷發(fā)生時間，且發(fā)現(xiàn)缺陷時工程師可以根據(jù)拍照時間追蹤缺陷出現(xiàn)的時間點，進而精準確定缺陷的影響范圍。進一步地，本申請通過在該系統(tǒng)中設(shè)置報警裝置，且通過在圖像分析裝置中設(shè)定報警值，從而使得缺陷圖形的面積大于目標值時報警裝置發(fā)生報警，并且系統(tǒng)中的CMP機臺停止運行，進而能夠?qū)MP過程進行實時監(jiān)控，以便于實時發(fā)現(xiàn)有問題芯片(即表面上缺陷超出允許值的芯片)。
[0026]下面將更詳細地描述根據(jù)本申請的示例性實施方式。然而，這些示例性實施方式可以由多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當被解釋為只限于這里所闡述的實施方式。應(yīng)當理解的是，提供這些實施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施方式的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
[0027]上述系統(tǒng)中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本申請的教導(dǎo)設(shè)置拍照裝置的安裝位置。優(yōu)選地，拍照裝置設(shè)置于CMP機臺中的輸出裝置(output)的上方。此時，每一片研磨后的芯片傳送到輸出裝置的位置上，拍照裝置自動采集芯片的圖像。其中，CMP機臺可以采用本領(lǐng)域中常見的機臺，例如Mirra Mesa機臺等。同時，拍照裝置為具有拍照功能的裝置，例如數(shù)碼相機等。
[0028]上述通過圖像分析裝置中設(shè)置有圖像處理軟件，并通過該圖像處理軟件對圖像進行色彩分析，以通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測，例如分析出缺陷圖形的面積等。該圖像處理軟件可以通過自己編制或?qū)ν獠少彽确绞将@得。
[0029]為了能夠?qū)MP過程進行實時監(jiān)控，以便于實時發(fā)現(xiàn)有問題芯片(即表面上缺陷超出允許值的芯片)，本申請還在上述系統(tǒng)中設(shè)置了報警裝置，且缺陷圖形的面積大于報警值時報警裝置發(fā)生報警，并關(guān)閉CMP機臺以對CMP的工藝參數(shù)進行改進，然后再對下一批次的芯片進行CMP。
[0030]同時，本申請還提供了一種用于監(jiān)測CMP缺陷的方法。如圖1所示，該方法包括以下步驟:采用本申請?zhí)峁┑纳鲜鱿到y(tǒng)中的拍照裝置采集CMP處理后的芯片的圖像；采用系統(tǒng)中的圖像分析裝置對圖像進行色彩分析，以通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。
[0031]上述方法通過采用設(shè)置于CMP機臺上拍照裝置采集CMP處理后的芯片的圖像，然后采用圖像分析裝置對該圖像進行色彩分析，從而實現(xiàn)通過圖像中的正常圖形和缺陷圖形的色彩差別對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測。該方法能夠自動對芯片中的CMP缺陷進行監(jiān)測，從而避免了以人工方式進行CMP缺陷監(jiān)測時造成的失誤和錯漏，進而減少了 CMP缺陷監(jiān)測過程中產(chǎn)生的失誤和錯漏。同時，工程師可以隨時檢查CMP機臺上收集到的芯片的圖像，從而便于工程師隨時追蹤缺陷發(fā)生時間，且發(fā)現(xiàn)缺陷時工程師可以根據(jù)拍照時間追蹤缺陷出現(xiàn)的時間點，進而精準確定缺陷的影響范圍。進一步地，本申請通過在該系統(tǒng)中設(shè)置報警裝置，