一种CMP电涡流终点检测装置的制作方法

一种cmp电涡流终点检测装置
技术领域
1.本发明涉及集成电路制造技术领域，具体涉及一种cmp电涡流终点检测装置。


背景技术：

2.在集成电路制造工艺中，晶圆衬底导电膜在沉淀后，经过化学机械抛光(chemical mechanical polishing，cmp)工艺处理，能有效提高光刻工艺的套刻精度。因此，导电膜厚度在化学机械抛光工艺过程中需要实时监测，在预定厚度值停止继续研磨。
3.目前应用实时监测化学机械抛光机的检测方式有光检测、涡流相位差和振幅差检测等检测方式。其中，光检测灵敏度高，但只能用于不同介质之间对光源的反射率差异，确定终点位置。涡流相位差和振幅差检测方式，对不同厚度的导电膜需要设置的参数较多，使用时比较复杂。
4.随着芯片对晶圆表面薄膜厚度及表面形貌的要求提高，上述三种检测方式在对晶圆导电膜厚度进行检测时越显不足。因此简单，可靠，与介质无关的导电膜厚度测量装置仍然是亟待解决的难题。


技术实现要素：

5.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中缺乏简单，可靠，与介质无关的导电膜厚度测量装置的缺陷，从而提供一种cmp电涡流终点检测装置。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.本发明实施例提供一种cmp电涡流终点检测装置，包括：谐振电路、采样电路及电涡流检测通信控制器，其中，
8.所述谐振电路包括电涡流传感器、电容及所述电涡流传感器与晶圆导电膜在所述电涡流传感器的线圈谐振、互感时等效的视在阻抗，其中，所述视在阻抗的一端与所述电容的一端连接，所述视在阻抗的另一端与所述电涡流传感器的线圈的一端连接，所述电涡流传感器的线圈的另一端与所述电容的另一端连接后接地，所述电涡流传感器安装在贴紧抛光的平台上，平台上放置待抛光的晶圆衬底；
9.所述电涡流检测通信控制器的输出端通过信号线与所述电涡流传感器连接，所述电涡流检测通信控制器发出使所述电涡流传感器谐振的工作频率，控制所述电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗所述电涡流传感器的输出功率，并获取输入所述电涡流传感器的补充功率；
10.所述采样电路的第一端与所述电涡流检测通信控制器的输出端连接，所述采样电路的第二端与所述谐振电路连接，所述采样电路的第三端与所述电涡流检测通信控制器的输入端连接，所述采样电路用于采集输入所述电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至所述电涡流检测通信控制器，所述电涡流检测通信控制器根据所述补充电流拟合出补充功率与视在阻抗的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。
11.优选地，所述采样电路包括：采样电阻及第一采样通道电路，其中，所述采样电阻
的一端分别与所述电涡流检测通信控制器的输出端及所述第一采样通道电路的第一端输入端连接，所述采样电阻的另一端分别与所述谐振电路的一端及所述第一采样通道电路的第二端输入端连接，所述第一采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第一输入端连接，用于采集所述采样电阻两端电压，并将采集的采样电阻两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器。
12.优选地，所述采样电路还包括：第二采样通道电路及第三采样通道电路，其中，
13.所述第二采样通道电路的第一输入端与所述采样电阻的一端连接，所述第二采样通道电路的第二端输入端接地，所述第二采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第二输入端连接，用于采集所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压，并将采集的所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器；
14.所述第三采样通道电路的第一输入端与所述采样电阻的另一端连接，所述第三采样通道电路的第二端输入端接地，所述第三采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第三输入端连接，用于采集所述电涡流传感器两端电压，并将采集的电涡流传感器两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器，所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和。
15.优选地，所述第一采样通道电路、所述第二采样通道电路及所述第三采样通道电路均包括依次连接的放大电路及ad转换电路。
16.优选地，所述电涡流检测通信控制器包括数据处理模块，所述数据处理模块采用中位值平均滤波算法将接收的采样电阻两端电压、所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压及所述电涡流传感器两端电压进行滤波处理，并判断滤波处理后的所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压是否等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和，当所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压不等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和时，丢弃所述采样电阻两端电压、所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压及所述电涡流传感器两端电压。
17.优选地，cmp电涡流终点检测装置，还包括：稳幅电路，所述稳幅电路与所述谐振电路并联连接，所述稳幅电路用于将所述谐振电路两端电压稳定在预设电压值附近。
18.优选地，所述电涡流检测通信控制器通过通信接口与上位机通信，所述上位机接收所述电涡流检测通信控制器上传的数据，并将控制指令下发至所述电涡流检测通信控制器。
19.优选地，cmp电涡流终点检测装置，还包括波形发生器，所述波形发生器的一端与所述电涡流检测通信控制器的输出端连接，所述波形发生器的另一端与所述谐振电路连接，所述波形发生器用于根据所述电涡流检测通信控制器的指令产生正弦交流波形，并输出在传感器两端。
20.优选地，所述电涡流检测通信控制器为fpga。
21.本发明技术方案，具有如下优点：
22.本发明提供的cmp电涡流终点检测装置，包括：谐振电路、采样电路及电涡流检测通信控制器，其中，谐振电路包括电涡流传感器、电容及电涡流传感器与晶圆导电膜在电涡流传感器的线圈谐振、互感时等效的视在阻抗，其中，视在阻抗的一端与电容的一端连接，视在阻抗的另一端与电涡流传感器的线圈的一端连接，电涡流传感器的线圈的另一端与电
容的另一端连接后接地，电涡流传感器安装在贴紧抛光的平台上，平台上放置待抛光的晶圆衬底；电涡流检测通信控制器的输出端通过信号线与电涡流传感器连接，电涡流检测通信控制器发出使电涡流传感器谐振的工作频率，控制电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗电涡流传感器的输出功率，并获取输入电涡流传感器的补充功率；采样电路的第一端与电涡流检测通信控制器的输出端连接，采样电路的第二端与谐振电路连接，采样电路的第三端与电涡流检测通信控制器的输入端连接，采样电路用于采集输入电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至电涡流检测通信控制器，电涡流检测通信控制器根据补充电流拟合出补充功率与视在阻抗的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。通过采集输入电涡流传感器的补充电流，基于电涡流功率损耗的方式，实现对导电膜厚度实时监测。由于只检测输入传感器内部的电流变量，减少了检测变量的个数，简化了导电膜厚度测量装置，提高了导电膜厚度测量装置的可靠性，并且应用灵活。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明实施例中cmp电涡流终点检测装置的一个具体示例的原理框图；
25.图2为本发明实施例中电涡流传感器的一个具体示例的原理图；
26.图3为本发明实施例中cmp电涡流终点检测装置的另一个具体示例的原理图。
具体实施方式
27.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
31.本发明实施例提供一种cmp电涡流终点检测装置，如图1所示，包括：谐振电路、采
样电路及电涡流检测通信控制器，其中，
32.谐振电路包括电涡流传感器、电容c及电涡流传感器与晶圆导电膜在电涡流传感器的线圈l谐振、互感时等效的视在阻抗zs。如图1所示，视在阻抗zs的一端与电容c的一端连接，视在阻抗zs的另一端与电涡流传感器的线圈l的一端连接，电涡流传感器的线圈l的另一端与电容c的另一端连接后接地。电涡流传感器安装在贴紧抛光的平台上，平台上放置待抛光的晶圆衬底。其中，电涡流传感器在图1中未完整示出。
33.电涡流检测通信控制器的输出端通过信号线与电涡流传感器连接，电涡流检测通信控制器发出使电涡流传感器谐振的工作频率，控制电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗电涡流传感器的输出功率，并获取输入电涡流传感器的补充功率。
34.采样电路的第一端与电涡流检测通信控制器的输出端连接，采样电路的第二端与谐振电路连接，采样电路的第三端与电涡流检测通信控制器的输入端连接，采样电路用于采集输入电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至电涡流检测通信控制器，电涡流检测通信控制器根据补充电流拟合出补充功率与视在阻抗zs的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。
35.在一具体实施例中，电涡流传感器原理如图2所示，传感器原理图中的zs是传感器线圈与晶圆导电膜在传感器线圈谐振、互感时等效的视在阻抗，l是传感器线圈，c是传感器两端并联的电容，r是高精度采样电阻，阻值微欧姆级，精度0.1％。电流i1流经采样电阻中的电流，电流i2是lc并联回路中谐振时的谐振电流。i2远大于i1，是i1大小的q倍，q是传感器的品质因数。理想的lc并联电路处于谐振状态时，lc组成的回路与外界电路不产生能量交换。在抛光期间，控制电路产生使传感器谐振频率，使传感器工作在谐振状态，控制采样电路实时采集v0，v1，v2。v0值在抛光过程保持不变，并且满足v2＝v0+v1，等号两边数值误差不大于1％。
36.传感器中的lc并联回路在谐振时，lc并联回路中功率会因与贴近晶圆产生互感时而损耗，由于传感器中lc并联回路两端有acg稳幅电路保持两端电压v0不变。由能量守恒定律，可知传感器中lc并联回路损耗的能量由输入传感器的电流i1补充，输入电流i1峰值会根据传感器中lc并联回路损耗功率的大小而改变，进而使电流i1流经高精度采样电阻r两端电压改变。
37.在传感器与晶圆导电膜贴近距离、激励源角频率f不变时，视在阻抗zs由被测晶圆表面导电膜厚度h决定。晶圆表面导电膜越厚，zs越小，传感器中lc并联回路损耗的功率越小，补充电流i1越小；晶圆表面导电膜约薄，zs越大，传感器中lc并联回路损耗功率越大。i1的变化值(也即采样电阻两端的电压值v1)可以拟合出补充功率与视在阻抗zs的关系系数，进而求出导电膜厚度。
38.本发明提供的cmp电涡流终点检测装置，包括：谐振电路、采样电路及电涡流检测通信控制器，其中，谐振电路包括电涡流传感器、电容及电涡流传感器与晶圆导电膜在电涡流传感器的线圈谐振、互感时等效的视在阻抗，其中，视在阻抗的一端与电容的一端连接，视在阻抗的另一端与电涡流传感器的线圈的一端连接，电涡流传感器的线圈的另一端与电容的另一端连接后接地，电涡流传感器安装在贴紧抛光的平台上，平台上放置待抛光的晶圆衬底；电涡流检测通信控制器的输出端通过信号线与电涡流传感器连接，电涡流检测通
信控制器发出使电涡流传感器谐振的工作频率，控制电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗电涡流传感器的输出功率，并获取输入电涡流传感器的补充功率；采样电路的第一端与电涡流检测通信控制器的输出端连接，采样电路的第二端与谐振电路连接，采样电路的第三端与电涡流检测通信控制器的输入端连接，采样电路用于采集输入电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至电涡流检测通信控制器，电涡流检测通信控制器根据补充电流拟合出补充功率与视在阻抗的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。通过采集输入电涡流传感器的补充电流，基于电涡流功率损耗的方式，实现对导电膜厚度实时监测。由于只检测输入传感器内部的电流变量，减少了检测变量的个数，简化了导电膜厚度测量装置，提高了导电膜厚度测量装置的可靠性，并且应用灵活。
39.在一实施例中，如图3所示，采样电路包括：采样电阻r及第一采样通道电路，其中，采样电阻r的一端分别与电涡流检测通信控制器的输出端及第一采样通道电路的第一端输入端连接，采样电阻r的另一端分别与谐振电路的一端及第一采样通道电路的第二端输入端连接，第一采样通道电路的输出端与电涡流检测通信控制器的第一输入端连接，用于采集采样电阻r两端电压，并将采集的采样电阻r两端电压发送至电涡流检测通信控制器。
40.在一具体实施例中，采样电路还包括：第二采样通道电路及第三采样通道电路，其中，
41.第二采样通道电路的第一输入端与采样电阻r的一端连接，第二采样通道电路的第二端输入端接地，第二采样通道电路的输出端与电涡流检测通信控制器的第二输入端连接，用于采集电涡流传感器与采样电阻r两端电压，并将采集的电涡流传感器与采样电阻r两端电压发送至电涡流检测通信控制器。
42.第三采样通道电路的第一输入端与采样电阻r的另一端连接，第三采样通道电路的第二端输入端接地，第三采样通道电路的输出端与电涡流检测通信控制器的第三输入端连接，用于采集电涡流传感器两端电压，并将采集的电涡流传感器两端电压发送至电涡流检测通信控制器，电涡流传感器与采样电阻r两端电压等于采样电阻r两端电压与电涡流传感器两端电压相加之和。其中，第一采样通道电路、第二采样通道电路及第三采样通道电路均包括依次连接的放大电路及ad转换电路。
43.在本发明实施例中，采样电阻r接入电涡流传感器输入端与信号源输出端。当晶圆表面铜膜厚度发生微小变化时，采样电阻r两端电压会产生微小的变化。通过采样电路采集该部分微小变化量，并将该部分微小变化量传输至电涡流检测通信控制器，即可得到采集电涡流传感器两端电压v0、采样电阻r两端电压v1、电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2。具体地，在抛光过程中，电涡流检测通信控制器通过三组相同的采集通道电路在同一时刻采集电涡流传感器两端电压v0、采样电阻r两端电压v1、电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2。采样信号v0、v1、v2经过差分放大器将电压信号进行放大，之后输送至ad转换电路进行模数转换，转换后的采样信号v0、v1、v2输送至电涡流检测通信控制器。
44.在本发明实施例中，电流变量转化为电压信号后接入高精度、高带宽的差分运放芯片，消除共模干扰，提高了精度，实现微小变化的放大检测。
45.在一实施例中，电涡流检测通信控制器包括数据处理模块，数据处理模块采用中位值平均滤波算法将接收的采样电阻r两端电压v1、电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2
及电涡流传感器两端电压v0进行滤波处理，并判断滤波处理后的电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2是否等于采样电阻r两端电压v1与电涡流传感器两端电压v0相加之和，当电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2不等于采样电阻r两端电压v1与电涡流传感器两端电压v0相加之和时，丢弃采样电阻r两端电压v1、电涡流传感器与采样电阻r两端电压v2及电涡流传感器两端电压v0。
46.在一具体实施例中，在晶圆抛光过程中，设备会处于电磁干扰较大的环境中。硬件和软件在设计时，均需要考虑电磁兼容性问题。硬件应增加电源滤波设计，通信电路采用差分式通信接口、屏蔽通信电缆等。软件中需要增加部分数据冗余度算法，消除或者减小数据波动对真实数据的影响。
47.电涡流检测通信控制器中数据处理模块采用中位值平均滤波(又称防脉冲干扰平均滤波)，预处理数据。再经由自检验数据模块，检测同一时刻的三个通道值是否满足：v2＝(v1+v0)(1
±
1％)。
48.在抛光过程中，电涡流检测通信控制器通过三组相同的采集通道在同一时刻采集传感器两端电压v0、高精度采样电阻两端电压v1、传感器与高精度采样电阻两端电压v2均需要同一时刻满足v2＝v1+v0，误差不大于1％。当某一时刻的数据不满足时，v2、v1、v0数据丢弃屏蔽，不参与向上通信。确保上传数据可以真实反应晶圆表面导电膜厚度信息。由于cmp涡流检测装置运行速度均在毫秒级，因此中位值平均滤波算法满足时间运行使用要求。
49.在本发明实施例中，在电涡流检测通信控制器软件数据处理部分增加实时核实算法(中置滤波+自检验算法)，确保采样电阻rs两端数据的准确性、稳定性。
50.在一实施例中，如图3所示，cmp电涡流终点检测装置，还包括：稳幅电路，稳幅电路与谐振电路并联连接，稳幅电路用于将谐振电路两端电压稳定在预设电压值附近。
51.在一具体实施例中，在测量过程中传感器始终保持谐振状态。线圈两端采用稳幅电路保持峰峰值恒定，使谐振电路两端电压稳定在预设电压值附近。在本发明实施例中，预设电压值优选5v，仅以此为例，不以为限。
52.在一实施例中，如图3所示，cmp电涡流终点检测装置，还包括波形发生器，波形发生器的一端与电涡流检测通信控制器的输出端连接，波形发生器的另一端与谐振电路连接，波形发生器用于根据电涡流检测通信控制器的指令产生正弦交流波形，并输出在传感器两端。
53.在一具体实施例中，检测通信控制器在工作中，由电涡流检测通信控制器控制dds波形发生器产生正弦交流波形，正弦交流波经过opa功率放大电路、稳幅电路后输出在传感器两端。dds波形发生器输出的交流正弦波频率f由上位机通过电涡流检测通信控制器控制时钟电路调整或者由电涡流检测通信控制器自动扫频锁定传感器谐振频率f。此时，晶圆表面铜膜厚度发生微小变化时，采样电阻r两端电压会产生微小的变化。该部分微小变化经过放大电路后，接入到ad转换电路后由电涡流检测通信控制器采集，从而判断同一时刻的三个通道值是否满足：v2＝(v1+v0)(1
±
1％)。当满足时，将根据i1的变化值(也即采样电阻两端的电压值v1)拟合出补充功率与视在阻抗zs的关系系数，进而求出导电膜厚度。最后将导电膜厚度、以及三个通道值的电压采样值通过通信接口传输给上位机中。在本发明实施例中，电涡流检测通信控制器为fpga。
54.在本发明实施例中，cmp电涡流终点检测装置采用的数字方式实现电膜厚度监测，
提高了抗干扰能力，适应范围较广，方式灵活。
55.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，包括：谐振电路、采样电路及电涡流检测通信控制器，其中，所述谐振电路包括电涡流传感器、电容及所述电涡流传感器与晶圆导电膜在所述电涡流传感器的线圈谐振、互感时等效的视在阻抗，其中，所述视在阻抗的一端与所述电容的一端连接，所述视在阻抗的另一端与所述电涡流传感器的线圈的一端连接，所述电涡流传感器的线圈的另一端与所述电容的另一端连接后接地，所述电涡流传感器安装在贴紧抛光的平台上，平台上放置待抛光的晶圆衬底；所述电涡流检测通信控制器的输出端通过信号线与所述电涡流传感器连接，所述电涡流检测通信控制器发出使所述电涡流传感器谐振的工作频率，控制所述电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗所述电涡流传感器的输出功率，并获取输入所述电涡流传感器的补充功率；所述采样电路的第一端与所述电涡流检测通信控制器的输出端连接，所述采样电路的第二端与所述谐振电路连接，所述采样电路的第三端与所述电涡流检测通信控制器的输入端连接，所述采样电路用于采集输入所述电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至所述电涡流检测通信控制器，所述电涡流检测通信控制器根据所述补充电流拟合出补充功率与视在阻抗的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。2.根据权利要求1所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述采样电路包括：采样电阻及第一采样通道电路，其中，所述采样电阻的一端分别与所述电涡流检测通信控制器的输出端及所述第一采样通道电路的第一端输入端连接，所述采样电阻的另一端分别与所述谐振电路的一端及所述第一采样通道电路的第二端输入端连接，所述第一采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第一输入端连接，用于采集所述采样电阻两端电压，并将采集的采样电阻两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器。3.根据权利要求2所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述采样电路还包括：第二采样通道电路及第三采样通道电路，其中，所述第二采样通道电路的第一输入端与所述采样电阻的一端连接，所述第二采样通道电路的第二端输入端接地，所述第二采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第二输入端连接，用于采集所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压，并将采集的所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器；所述第三采样通道电路的第一输入端与所述采样电阻的另一端连接，所述第三采样通道电路的第二端输入端接地，所述第三采样通道电路的输出端与所述电涡流检测通信控制器的第三输入端连接，用于采集所述电涡流传感器两端电压，并将采集的电涡流传感器两端电压发送至所述电涡流检测通信控制器，所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和。4.根据权利要求2或3任一项所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述第一采样通道电路、所述第二采样通道电路及所述第三采样通道电路均包括依次连接的放大电路及ad转换电路。5.根据权利要求3所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述电涡流检测通信控制器包括数据处理模块，所述数据处理模块采用中位值平均滤波算法将接收的采样电阻两端电压、所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压及所述电涡流传感器两端电压进行
滤波处理，并判断滤波处理后的所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压是否等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和，当所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压不等于所述采样电阻两端电压与所述电涡流传感器两端电压相加之和时，丢弃所述采样电阻两端电压、所述电涡流传感器与所述采样电阻两端电压及所述电涡流传感器两端电压。6.根据权利要求1所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，还包括：稳幅电路，所述稳幅电路与所述谐振电路并联连接，所述稳幅电路用于将所述谐振电路两端电压稳定在预设电压值附近。7.根据权利要求5所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述电涡流检测通信控制器通过通信接口与上位机通信，所述上位机接收所述电涡流检测通信控制器上传的数据，并将控制指令下发至所述电涡流检测通信控制器。8.根据权利要求1所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，还包括波形发生器，所述波形发生器的一端与所述电涡流检测通信控制器的输出端连接，所述波形发生器的另一端与所述谐振电路连接，所述波形发生器用于根据所述电涡流检测通信控制器的指令产生正弦交流波形，并输出在传感器两端。9.根据权利要求1所述的cmp电涡流终点检测装置，其特征在于，所述电涡流检测通信控制器为fpga。

技术总结
本发明提供的CMP电涡流终点检测装置，包括：谐振电路、采样电路及电涡流检测通信控制器，其中，谐振电路包括电涡流传感器、电容及电涡流传感器与晶圆导电膜在电涡流传感器的线圈谐振、互感时等效的视在阻抗；电涡流检测通信控制器控制电涡流传感器产生交变磁场，使待抛光的晶圆衬底中的导电膜产生感应涡流，消耗电涡流传感器的输出功率；采样电路用于采集输入电涡流传感器的补充电流，并将采集的补充电流发送至电涡流检测通信控制器，电涡流检测通信控制器根据补充电流拟合出补充功率与视在阻抗的关系系数，进而求出待抛光的晶圆衬底中的导电膜厚度。通过实施本发明，简化了导电膜厚度测量装置，提高了导电膜厚度测量装置的可靠性。靠性。靠性。


技术研发人员：李坤 李婷 张康 张为强
受保护的技术使用者：北京烁科精微电子装备有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/3/8