DE10208165C1

DE10208165C1 - Verfahren, Steuerung und Vorrichtung zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens von Substraten

Info

Publication number: DE10208165C1
Application number: DE10208165A
Authority: DE
Inventors: Dirk Wollstein; Jan Raebiger; Gerd Marxsen
Original assignee: Advanced Micro Devices Inc
Current assignee: GlobalFoundries Inc
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-02-27
Also published as: DE60206660T2; JP4740540B2; US7268000B2; KR20040086456A; KR100941481B1; JP2005518667A; US20030186546A1; DE60206660D1

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung für das CMP von Substraten und insbesondere für das CMP von Metalllisierungsebenen ist hierin offenbart. In einem linearen Modell des CMP-Prozesses wird die Erosion der zu behandelnden Metalllisierungsschicht durch die Poliernachlaufzeit und möglicherweise durch eine Endpolierzeit auf einem separaten Polierteller zum Polieren der dielektrischen Schicht bestimmt, wobei die dem CMP innewohnenden Eigenschaften durch Sensitivitätsparameter, die empirisch abgeleitet sind, repräsentiert werden. Ferner ist der Steuerungsvorgang so gestaltet, dass selbst mit einer gewissen Ungenauigkeit der Sensitivitätsparameter aufgrund subtiler Prozessänderungen ein gutmütiges Steuerreaktionsverhalten erreicht wird.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Herstellung integrierter Schaltungen und betrifft insbesondere das chemisch-mechanische Polieren (CMP) von Materialschichten, etwa von Metallisierungsbeschichtungen, während der diversen Her stellungsstadien einer integrierten Schaltung

Hintergrund der Erfindung

Bei der Herstellung hoch entwickelter integrierter Schaltungen werden eine große An zahl von Halbleiterelementen, etwa Feldeffekttransistoren, Kondensatoren und derglei chen, auf mehreren Chipflächen (Chipgebiete) hergestellt, die über die gesamte Ober fläche des Substrats verteilt sind. Aufgrund der ständig abnehmenden Strukturgrößen der einzelnen Halbleiterelemente ist es notwendig, die diversen Materialschichten, die auf der gesamten Substratoberfläche abgeschieden werden und die eine gewisse To pographie entsprechend den darunter liegenden Schichten zeigen, so gleichförmig als möglich bereit zu stellen, um die benötigte Qualität in den darauffolgenden Strukturie rungsprozessen, etwa der Fotolithographie, dem Ätzen und dergleichen sicherzustellen. In jüngster Zeit wurde das chemisch-mechanische Polieren eine weithin angewandte Technik, um eine bestehende Materialschicht bei der Vorbereitung der Abscheidung ei ner nachfolgenden Materialschicht einzuebnen. Das chemisch-mechanische Polieren ist von besonderem Interesse für die Bildung sogenannter Metallisierungsschichten, d. h. von Schichten, die vertiefte Bereiche etwa Durchgangsöffnungen und Gräben beinhal ten, die mit einem geeigneten Metall gefüllt sind, um Metallleitungen zur Verbindung der einzelnen Halbleiterelemente zu bilden. Herkömmlicherweise ist Aluminium als die be vorzugte Metallisierungsschicht verwendet worden, und in hoch entwickelten integrierten Schaltungen sind bis zu zwölf Metallisierungsschichten vorzusehen, um die erforderliche Anzahl an Verbindungen zwischen den Halbleiterelementen zu erhalten. Halbleiterher steller beginnen nun damit, Aluminium durch Kupfer zu ersetzen - aufgrund der überle genen Eigenschaften von Kupfer gegenüber Aluminium hinsichtlich der Elektroemigrati on und der Leitfähigkeit. Durch die Verwendung von Kupfer kann die Anzahl an notwen digen Metallisierungsschichten zur Bereitstellung der erforderlichen Funktionalität ver ringert werden, da im Allgemeinen Kupferleitungen mit einem geringem Querschnitt auf grund der höheren Leitfähigkeit von Kupfer im Vergleich zu Aluminium gebildet werden können. Dennoch bleibt das Einebnen der einzelnen Metallisierungsschichten von gro ßer Bedeutung. Eine gemeinhin verwendete Technik zur Bildung von Kupfermetallisie rungsleitungen ist der sogenannte Damaszener-Prozess, in dem die Durchgangsöffnun gen und die Gräben in einer isolierenden Schicht gebildet werden, wobei das Kupfer an schließend in die Durchgangsöffnungen und Gräben gefüllt wird. Danach wird über schüssiges Metall durch chemisch-mechanisches Polieren nach der Metallabscheidung entfernt, wodurch eingeebnete Metallisierungsschichten erhalten werden. Obwohl CMP erfolgreich in der Halbleiterindustrie angewendet wird, hat sich der Prozess als komplex und schwierig steuerbar erwiesen, insbesondere wenn eine große Anzahl von Substra ten mit großem Durchmesser zu behandeln sind.

Während eines CMP-Prozesses werden Substrate, etwa Scheiben, die Halbleiterele mente beinhalten, auf einem entsprechend ausgebildeten Träger montiert, einem soge nannten Polierkopf, und der Träger wird relativ zu dem Polierkissen bewegt, während die Oberfläche der Scheibe sich in Kontakt mit dem Polierkissen befindet. Während des Vorganges wird dem Polierkissen ein Polierzusatz zugeführt, wobei der Polierzusatz ei ne chemische Komponente enthält, die mit dem Material oder den Materialien der ein zuebnenden Schicht reagiert - z. B. durch Umwandeln des Metalls in ein Oxid - und das Reaktionsprodukt, etwa Kupferoxid, wird mechanisch durch Schleifmittel entfernt, die in dem Polierzusatz und dem Polierkissen enthalten sind. Eine Problematik bei CMP- Prozessen resultiert aus der Tatsache, dass bei einem gewissen Prozessstadium unter schiedliche Materialien auf der zu polierenden Schicht gleichzeitig vorhanden sein kön nen. Beispielsweise sind nach dem Entfernen des Hauptanteils des Überschusskupfers das isolierende Schichtmaterial, beispielsweise Siliciumdioxid, sowie Kupfer und Kup feroxid gleichzeitig chemisch und mechanisch durch den Polierzusatz, das Polierkissen und die Schleifmittel in dem Polierzusatz zu behandeln. Für gewöhnlich wird die Zu sammensetzung des Poliermittels so gewählt, um eine optimale Poliereigenschaft für ein spezifisches Material aufzuweisen. Im Allgemeinen zeigen unterschiedliche Materialien unterschiedliche Abtragsraten, so dass beispielsweise Kupfer und Kupferoxid rascher abgetragen werden als das umgebende isolierende Material. Folglich werden vertiefte Bereiche auf der Oberfläche der Metallleitungen im Vergleich zu dem umgebenden iso lierenden Material gebildet. Dieser Effekt wird häufig als "Einkerbung" bezeichnet. Fer ner wird während des Abtrags des Überschussmetalls bei Vorhandensein des isolieren den Materials dieses ebenso entfernt, typischerweise allerdings bei einer im Vergleich zu dem Kupfer reduzierten Abtragsrate, und daher wird die Dicke der anfänglich abge schiedenen Isolierschicht verringert. Die Verringerung der Dicke der Isolierschicht wird häufig als "Erosion" bezeichnet.

Erosion und das Einkerben hängen jedoch nicht nur von den Unterschieden der Materialien ab, die die isolierende Schicht und die Metallschicht bilden, sondern kann ebenso über die Substratoberfläche hinweg variieren und kann selbst innerhalb eines einzelnen Chipgebietes entsprechend den einzuebnenden Mustern einer Änderung unterliegen. Das heißt, die Abtragsrate des Metalls und des isolierenden Materials wird auf Grundlage diverser Faktoren bestimmt, beispielsweise der Art des Polierzusatzes, der Konfiguration des Polierkissens, der Struktur und der Art des Polierkopfes, dem Betrag der Relativbewegung zwischen dem Polierkissen und dem Substrat, dem auf das Substrat ausgeübten Druck während sich dieses relativ zu dem Polierkissen bewegt, dem Ort auf dem Substrat, der Art von zu polierendem Strukturmuster und der Gleichförmigkeit der darunter liegenden Isolierschicht und der Metallschicht, etc.

Aus den obigen Überlegungen ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl miteinander in Beziehung stehender Parameter die Topographie der letztlich erhaltenen Metallisie rungsschicht beeinflussen. Daher wurden große Anstrengungen unternommen, um CMP-Anlagen und Verfahren zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Beständig keit von CMP-Prozessen zu entwickeln. Beispielsweise ist in fortgeschritten CMP- Anlagen der Polierkopf so ausgebildet, um zwei oder mehrerer Bereiche bereitzustellen, die einen einstellbaren Druck auf das Substrat ausüben können, wodurch die Reibungs kraft und somit die Abtragsrate in den Substratgebieten, die diesen unterschiedlichen Kopfbereichen entsprechen, steuerbar sind. Ferner werden die das Polierkissen tragen de Polierplatte und der Polierkopf so relativ zueinander bewegt, dass eine möglichst gleichmäßige Abtragsrate über die gesamte Substratfläche hinweg erhalten wird, und so dass die Lebensdauer des Polierkissens, das sich während des Betriebs ständig ab nutzt, maximal wird. Zu diesem Zweck wird ein sogenannter Kissenaufbereiter zusätz lich in der CMP-Anlage vorgesehen, der sich auf dem Polierkissen bewegt und die polie rende Oberfläche aufbereitet, um ähnliche Polierbedingungen für möglichst viele Sub strate beizubehalten. Die Bewegung des Kissenaufbereiters wird so gesteuert, dass das Polierkissen im Wesentlichen gleichförmig aufbereitet wird, während gleichzeitig der Kissenaufbereiter die Bewegung des Polierkopfes nicht stört.

Aufgrund der Komplexität von CMP-Prozessen kann es notwendig sein, zwei oder mehr Prozessschritte einzuführen, vorzugsweise auf unterschiedlichen Polierplatten, um ein Polierergebnis zu erhalten, das die strengen Anforderung in der Herstellung modernster Halbleiterelemente erfüllt. Beispielsweise muss bei der Herstellung einer Metallisie rungsschicht ein minimaler Querschnitt der einzelnen Metallleitungen erreicht werden, um einen gewünschten Widerstand gemäß den Entwurfsregeln zu erzielen. Der Wider stand der einzelnen Metallleitungen hängt von der Art des Materials, der Leitungslänge und dem Querschnitt ab. Obwohl die beiden zuerst genannten Faktoren sich während des Herstellungsvorganges nicht wesentlich ändern, kann der Querschnitt der Metalllei tungen sich deutlich ändern und somit den Widerstand und die Qualität der Metallleitun gen aufgrund der Erosion und des Einkerbens, das während des beteiligten CMP- Prozesses erzeugt wird, beeinflussen. Folglich müssen Halbleiterentwurfsingenieure diese Änderungen berücksichtigen und eine zusätzliche "Sicherheits"-Dicke der Metall leitungen einführen, so dass der Querschnitt jeder Metallleitung zuverlässig innerhalb der spezifizierten Toleranzen nach Beendigung der Poliervorgänge liegt.

Aus den oben angeführten Betrachtungen wird deutlich, dass große Anstrengungen unternommen werden, um die Ausbeute beim chemisch-mechanischen Polieren von Substraten unter Beibehaltung eines hohen Qualitätsstandards zu verbessern. Aufgrund der Natur des CMP-Prozesses ist eine in-situ-Messung der Dicke der zu entfernenden Schicht und/oder der Abtragsrate nur sehr schwierig vorzunehmen. In der Praxis werden häufig eine Vielzahl von Testsubstraten verwendet, um die CMP-Anlage zu konditionie ren und/oder zu kalibrieren, bevor oder nachdem eine vordefinierte Anzahl von Produkt substraten prozessiert worden sind. Da die Bearbeitung von Testwafern äußerst kos tenintensiv und zeitraubend ist, wird in jüngster Zeit versucht, die Anzahl der Testläufe durch Einführen geeigneter Steuerungsmechanismen zur Wahrung der Leistungsfähig keit des CMP-Prozesses deutlich zu verringern. Im Allgemeinen wäre es äußerst wün schenswert, einen Steuerungsvorgang zu haben, in dem spezifische CMP-Parameter auf der Basis von Messergebnissen des Substrats, das gerade eben prozessiert worden ist, manipuliert werden, um in genauer Weise die endgültige Schichtdicke und die Ein kerbung und die Erosion innerhalb der Spezifikationen zu halten. Um diese sogenannte "Durchlauf-zu-Durchlauf" Steuerung in der Produktionslinie zu erhalten, müssen zumin dest zwei Bedingungen erfüllt sein. Erstens, geeignete Messinstrumente müssen in der Produktionslinie integriert sein, so dass jedes Substrat, das den CMP-Prozess durch laufen hat, sofort einer Messung unterzogen wird, deren Ergebnisse der CMP-Anlage vor dem CMP-Prozess oder zumindest dem letzten Abschnitt des CMP-Prozesses des unmittelbar anschließenden Substrats zugeführt werden müssen. Zweitens, ein Modell des CMP-Prozesses muss ermittelt werden, das geeignete Steuervariablen offen legt, um die gewünschten Polierergebnisse zu erreichen.

Die erste Bedingung kann nicht erfüllt werden, ohne deutlich nachteilig andere Para meter des Herstellungsprozesses, etwa Durchsatz und damit Kosteneffektivität, zu be einflussen. Folglich werden in der Praxis mehrere Substrate dem CMP-Prozess unter zogen, bis das erste Messergebnis des anfänglich prozessierten Substrats verfügbar ist. Das heißt, die Steuerungsschleife enthält eine gewisse Verzögerung, die berücksichtigt werden muss, wenn die Prozessparameter auf der Basis des Messergebnisses einge stellt werden.

Hinsichtlich des zweiten Punktes gilt, dass eine Vielzahl von CMP-Modellen aufgestellt wurden, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass die Steuervariablen auf der Grundlage von gealterten Rückkopplungsergebnissen gesteuert werden. Zum Beispiel offenbaren die Mitteilungen für die AEC/APC VIII Symposium 2001, "ein Vergleich von Einzeldurchlaufsteueralgorithmen für CMP mit Messverzögerungen", K. Chamness, et. al. die Ergebnisse eines Vergleichs dreier CMP-Modelle, wenn diese unter der Bedin gung einer verzögerten Messrückkopplung betrieben werden. In diesem Dokument zeigten die Autoren, dass lediglich eine Ablaufsteuerung mit vorhersagendem Modell In stabilitäten in der Steuerfunktion vermeiden konnte, wenn die Messergebnisse mit ei nem gewissen Maß an Verzögerung zu der CMP-Anlage geliefert werden.

Dokument WO 98/14306 A1 offenbart ein Verfahren und ein System zum Steuern der Dicke der Abtragung in einem CMP-Prozess. Eine CMP-System-Steuerung basiert auf der Berechnung der aktuellen und zukünftigen Abtragsrate unter Verwendung der Er gebnisse von Filmdickenmessungen, die vor und nach dem CMP-Vorgang durchgeführt werden. Als CMP-Prozesssteuerungsparameter kann z. B. die Polierzeit gesteuert wer den.

Dokument US 6,230,069 B1 offenbart ein System und ein Verfahren zum Steuern von Prozessen in der Halbleiterfertigung unter Verwendung einer Steuerung mit vorhersa gefähigem Modell. Die Steuerung kann z. B. zur Steuerung eines CMP-Prozesses ein gesetzt werden. Dabei wird ebenfalls aus der Polierzeit und der Schichtdicke vor und nach dem CMP-Vorgang die Polierzeit für nachfolgende CMP-Prozesse bestimmt.

Dokument JP 10-106 984 A offenbart ein Polierverfahren und eine Steuerung für Polier anlagen für Halbleiterwafer. Die optimale Polierzeit für die nachfolgenden Polierprozes se wird ebenfalls aus einer Anfangspolierzeit und der vor und nach dem Polierprozess gemessenen Filmdicke berechnet.

Dokument EP 1 092 505 A2 offenbart ein Verfahren zum Steuern einer Polieranlage. Zahlreiche Testwafer werden mit unterschiedlichen Polierparametern poliert. Aus den erhaltenen Daten werden Polierrezepte errechnet, mit denen der Poliervorgang so ge steuert werden kann, um ein erhaltenes Polierprofil möglichst gut einem gewünschten Polierprofil anzunähern.

Angesichts dieses Stands der Technik ist im Allgemeinen ein vorhersagendes Modell wünschenswert, etwa ein Modell, das in dem oben zitierten Dokument beschrieben ist, und/oder ein Satz experimenteller Daten, um Prozessvariablen zu extrahieren, etwa den auf das Substrat ausgeübten Druck, die Polierzusatzzusammensetzung, etc., auf die Einfluß genommen wird, um das gewünschte Ergebnis des CMP-Prozesses zu erhalten.

Obwohl eine CMP-Prozesssteuerung erfolgreich in vielen Halbleiteranlagen eingesetzt wird, geht aus den bisherigen Ausführungen jedoch hervor, dass ein zuverlässiger und störunanfälliger CMP-Prozess für technisch fortgeschrittene integrierte Schaltungen ei nen großen Aufwand hinsichtlich der Prozessanlagen und des Steuervorgangs erfordert und es ist daher äußerst wünschenswert, einen vereinfachten und dennoch effizienten CMP-Steuerungsprozess und ein Steuerungssystem zu haben, wobei ebenso der ge forderte hohe Qualitätsstandard der prozessierten Substrate sichergestellt ist.

Überblick über die Erfindung

Im Allgemeinen richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und an eine Steuerung, die das Steuern eines CMP-Prozesses erlaubt, indem ein Prozessparameter manipuliert wird, der leicht zugänglich ist, wobei die prozessspezifischen Eigenschaften durch einen empirisch bestimmten Parameter beschrieben sind, dessen Genauigkeit je doch nicht für die korrekte Steuerfunktion kritisch ist.

Gemäß einer anschaulichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens von Substraten das Er mitteln eines ersten Sensitivitätsparameters, der quantitativ eine Abhängigkeit zwischen einer Poliernachlaufzeit für eine zu polierende erste Materialschicht eines Substrates und einer Steuervariablen, die mit einer ersten Materialschicht verknüpft ist, beschreibt, und das Ermitteln eines zweiten Sensitivitätsparameters, der quantitativ eine Abhängig keit zwischen der Steuervariablen, die mit einer bereits polierten zweiten Materialschicht des Substrats in Beziehung steht, und einer Steuervariablen, die mit einer bereits po lierten zweiten Materialschicht eines vorhergehenden Substrats in Beziehung steht und der Steuervariablen, die mit der ersten Materialschicht in Beziehung steht, beschreibt. Ferner umfasst das Verfahren die Berechnung der Poliernachlaufzeit der ersten Materi alschicht aus einem linearen Modell, das mit einschließt: den ersten Sensitivitätspara meter, den zweiten Sensitivitätsparameter, einen Sollwert für die Steuervariable der ersten Materialschicht, die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats, die Steu ervariable der zweiten Materialschicht des Substrats und die mit der zweiten Material schicht des vorhergehenden Substrats in Beziehung stehende Steuervariable, wobei die Poliernachlaufzeit durch eine gewichtete laufende Durchschnittsbildung bestimmt wird. Ferner wird die Poliernachlaufzeit der ersten Materialschicht auf die berechnete Poliernachlaufzeit ein gestellt.

Entsprechend einer weiteren anschaulichen Ausführungsform umfasst eine Steuerung für das chemisch-mechanische Polieren von Substraten einen Eingabebereich zum Ein geben eines Sensitivitätsparameters und/oder eines Messwertes einer Steuervariablen, und einen Ausgabebereich zum Ausgeben einer Poliernachlaufzeit und/oder einer End polierzeit als eine Stellgröße. Die Steuerung umfasst ferner einen Berechnungsbereich, der ausgebildet ist, die Poliernachlaufzeit einer ersten Metallschicht aus einem linearen Modell zu berechen, wobei das lineare Modell einen ersten Sensitivitätsparameter, ei nen zweiten Sensitivitätsparameter, einen Sollwert für die Steuervariable der ersten Materialschicht, die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats, eine Steuervari able, die mit der zweiten Materialschicht des Substrats in Beziehung steht, und die Steuervariable der zweiten Materialschicht eines vorhergehenden Substrats beinhaltet. Ferner ist der Berechnungsbereich so ausgebildet, um die Stellgröße mittels einer ge wichteten laufenden Durchschnittsbildung zu bestimmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Aufgaben und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den angefügten Patentansprüchen definiert und gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher hervor, es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer beispielhaften CMP-Anlage, in der eine an schauliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung implementiert ist;

Fig. 2 ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des Verfahrens zum Steuern des CMP darstellt;

Fig. 3 ein Flussdiagramm, das Einzelheiten der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsfor men darstellt; und

Fig. 4 ein Flussdiagramm, das weitere Details beim Berechnen der Stellgröße gemäß der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform darstellt.

Detaillierte Beschreibung

Anzumerken ist, dass, obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug zu den in der fol genden detaillierten Beschreibung dargestellten Ausführungsformen beschrieben ist, diese Beschreibung nicht beabsichtigt, die vorliegende Erfindung auf die darin offen barten speziellen Ausführungsformen einzuschränken, sondern die beschriebenen Ausführungsformen stellen lediglich in beispielhafter Weise die diversen Aspekte der vorliegenden Erfindung dar, deren Schutzbereich durch die angefügten Patenansprüche definiert ist.

Im Allgemeinen basieren die bisher beschriebenen Ausführungsformen sowie die Aus führungsformen, die im Folgenden beschrieben werden, auf der Erkenntnis der Erfinder, dass es möglich ist, das Einkerben und die Erosion von Materialschichten in einem Sub strat, etwa von Metallisierungsschichten, innerhalb eng gesetzter Toleranzen zu halten, indem die Poliernachlaufzeit in einem CMP-Prozess entsprechend eingestellt wird. Für gewöhnlich bezeichnet die Poliernachlaufzeit die Zeitdauer, mit der der CMP-Prozess fortgesetzt wird, nachdem eine Messung gezeigt hat, dass das Material an einem vorde finierten Gebiet auf dem Substrat entfernt ist. Der Vorgang des Erfassens des Freile gens eines spezifizierten Gebietes wird ebenso als Endpunkterfassung bezeichnet und wird für gewöhnlich in CMP-Prozessen für die Herstellung von Metallisierungsschichten angewendet. Des Weiteren ist, wie zuvor erläutert ist, der CMP-Prozess für Damasze ner-Metallisierungsschichten in hoch entwickelten integrierten Schaltungen oft als ein Mehrschrittprozess ausgeführt, wobei als letzter Schritt des Prozesses, nachdem das Metall entfernt ist, beispielsweise die dielektrische Schicht poliert wird. Somit kann durch Einstellen der Prozesszeit für den abschließenden Polierschritt der Grad von Erosion und Einkerbung gesteuert werden. Um geeignete Poliernachlaufzeiten und die Prozess zeiten des abschließenden CMP-Schrittes zuverlässig vorherzusagen, schlagen die Er finder ein lineares Modell des CMP-Prozesses vor, das auf der Erosion und/oder der Einkerbung und/oder der Schichtdicke einer vorhergehenden Metallisierungsschicht des gleichen und eines vorhergehenden Substrats basiert. In diesem Modell sind die pro zessinternen Mechanismen durch zwei oder mehr Sensitivitätsparameter beschrieben, die experimentell und/oder durch Berechnung und Experiment bestimmt werden kön nen, wobei in einigen Ausführungsformen die Genauigkeit der Sensitivitätsparameter nicht kritisch für eine erfolgreiche Prozesssteuerung aufgrund einer "selbstkonsistenten" Ausgestaltung der Steuerfunktion ist. Somit wird im Gegensatz zur herkömmlichen Steuerstrategie, wie sie beispielsweise im einleitenden Teil der Anmeldung beschrieben ist, in der vorliegenden Erfindung auf leicht verfügbare und genau einstellbare Prozess parameter als die Stellgrößen des Steuerungsvorgangs zurückgegriffen.

Mit Bezug zu Fig. 1 wird eine typische CMP-Anlage und Verfahren beschrieben, die in Zusammenhang mit den hierin beschriebenen anschaulichen Ausführungsformen ver wendbar ist. In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines CMP-Systems 100 dargestellt, wobei das System 100 eine CMP-Anlage 110, eine Messanlage 130 und eine CMP- Steuerung 150 umfasst. Die CMP-Anlage 110 umfasst einen Eingangsbereich 111 zum Aufnehmen des zu bearbeitenden Substrats und einen Ausgangsbereich 112 zum Empfangen und Aufbewahren von Substraten nach Abschluss des CMP-Prozesses. Die CMP-Anlage 110 umfasst ferner eine Prozesskammer mit drei Poliertellern 114, 115 und 116, die auch als Teller I, Teller II und Teller III bezeichnet werden. An den Tellern 114, 115 und 116 ist jeweils ein Kissenaufbereiter 117, eine Polierzusatzzuführung 118 und ein Polierkopf 119 vorgesehen. Am Teller II ist eine Messeinrichtung 120 vorgese hen und so ausgebildet, um den Endpunkt eines CMP-Prozesses zu detektieren. Der Einfachheit halber sind weitere Einrichtungen, die zum Transport von Substraten aus dem Eingangsbereich 111 zu dem Teller I oder von dem Teller I zu dem Teller II usw. erforderlich sind, sowie weitere Einrichtungen zur Zuführung von Gasen, Flüssigkeiten, etwa von Wasser, Polierzusatzmittel, und dergleichen, ebenso nicht in der Zeichnung dargestellt.

Während des Betriebs wird ein Substrat 121, das eine oder mehrere Metallisierungs schichten aufweist, an dem Polierkopf des Tellers I befestigt. Anzumerken ist, dass das Substrat 121 ein "momentanes" Substrat repräsentiert, für das eine Stellgröße des zu beschreibenden Steuerprozesses ermittelt wird, d. h. die Stellgröße repräsentiert einen Prozessparameter, dessen Wert variiert wird, um den gewünschten Wert einer Steuer variablen, etwa der Einkerbung, der Erosion und der abschließenden Schichtdicke, zu erhalten. Eine Metallisierungsschicht des Substrats 121, die unmittelbar durch die CMP- Anlage 110 zu behandeln ist, wird auch als eine erste Metallisierungsschicht bezeichnet, wohingegen eine Metallisierungsschicht des Substrats 121, die unter der ersten Metalli sierungsschicht liegt und bereits dem CMP-Prozess unterzogen worden ist, als eine zweite Metallisierungsschicht bezeichnet wird. Ferner wird ein beliebiges Substrat, das bereits das CMP durchlaufen hat, als ein vorhergehendes Substrat bezeichnet, und die Metallisierungsschichten des vorhergehenden Substrats, die den Metallisierungs schichten des momentanen Substrats 121 entsprechen, werden auch als erste und zweite Metallisierungsschichten, so wie bei dem momentanen Substrat 121, bezeichnet.

Nachdem das Substrat 121 den CMP-Prozess auf dem Teller I mit vordefinierten Pro zessparametern, etwa einer vordefinierten Poliermittelzusatzzusammensetzung, einer vordefinierten Relativbewegung zwischen dem Polierkopf 119 und dem Teller 114, der Dauer des CMP-Prozesses und dergleichen, durchlaufen hat, wird das Substrat 121 an den Teller II für einen zweiten CMP-Schritt - möglicherweise mit unterschiedlichen Pro zessparametern - weitergereicht, bis das Messgerät 120 anzeigt, dass das Ende des Vorganges erreicht ist. Wie zuvor erläutert ist und wie detailliert mit Bezug zu Fig. 2 be schrieben wird, wird das Polieren des Substrats 121 auf dem Teller II für eine Polier nachlaufzeit T_op fortgesetzt, die durch die Steuerung 150 bestimmt wird. Nach Ablauf der Poliernachlaufzeit T_op wird das Substrat 121 zu dem Teller III transportiert, von dem das Polieren des isolierenden Materials der ersten Metallisierungsschicht mit geeigneten Prozessparametern, etwa einer Polierzusatzzusammensetzung, der relativen Bewegung zwischen dem Teller 116 und dem Polierkopf 119, dem auf das Substrat 121 ausgeüb ten Anpressdruck, und dergleichen ausgeführt wird. In der in Fig. 1 gezeigten Ausfüh rungsform wird die Prozesszeit am Teller III, die auch als T_III bezeichnet wird, durch die Steuerung 150 bestimmt. Nachdem der Polierschritt auf dem Teller III abgeschlossen ist, wird das Substrat 121 zu dem Ausgangsbereich 112 und möglicherweise zu der Messanlage 130 transportiert, an der Messergebnisse erhalten werden, die mit der ers ten Metallisierungsschicht in Beziehung stehen, etwa der Schichtdicke, der Erosion und der Einkerbung. In diversen Ausführungsformen, die zu beschreiben sind, werden die Schichtdicke, die Erosion und die Einkerbung einzeln oder in Kombination als Steuerva riablen des CMP-Prozesses betrachtet, wohingegen T_op und/oder T_III als Stellgrößen fungieren. Für gewöhnlich werden die Messergebnisse der Steuervariablen durch gut bekannte optische Messverfahren erhalten und deren Beschreibung wird daher wegge lassen.

Mit Bezug zu Fig. 2 werden anschaulich Ausführungsformen zum Ermitteln der Stellgrö ßen T_op und T_III beschrieben. In Fig. 2 werden in einem ersten Schritt 210 Sensitivitäts parameter bestimmt, die in einer Ausführungsform durch Experimente auf der Grundla ge zuvor prozessierter Testsubstrate oder Produktsubstrate erhalten werden. Ein erster Sensitivitätsparameter α wird dabei bestimmt und beschreibt die Wirkung der Polier nachlaufzeit T_op auf die Steuervariable, beispielsweise das Ausmaß an Erosion, Einker bung, Metallisierungsschichtdicke, und dergleichen. Ein zweiter Sensitivitätsparameter β kann ebenso bestimmt werden, der den Einfluss der Polierzeit T_III des auf dem Teller III durchgeführten CMP-Prozesses auf die Steuervariable kennzeichnet. Zusätzlich wird ein dritter Sensitivitätsparameter γ bestimmt, der quantitativ beschreibt, wie die Steuervari able einer vorhergehenden Metallisierungsschicht, beispielsweise die Einkerbung und/oder die Erosion der vorhergehenden Schicht, die auch als die zweite Metallisie rungsschicht bezeichnet wird - wie dies zuvor erläutert ist - die Steuervariable der mo mentanen, d. h. der ersten, Metallisierungsschicht beeinflusst. Insbesondere schließen die Sensitivitätsparameter α und β die CMP-inhärenten Mechanismen, etwa die Ab tragsrate, mit ein, und können somit während des tatsächlichen CMP-Vorganges auf grund beispielsweise der Verschlechterung des Polierkissens, der Sättigung des Polier zusatzes, und dergleichen, variieren. In einer speziellen Ausführungsform wird, wie dies später detailliert beschrieben ist, das Darstellen von α und β als einfache Zahlen mit dem Vorteil eines einfachen linearen CMP-Modells und damit das Vernachlässigen einer Änderungen von α und β berücksichtigt, indem die verbleibenden Steuervorgänge ent sprechend so gestaltet werden, dass prozessspezifische Änderungen von α und β im Wesentlichen das endgültige Ergebnis nicht nachteilig beeinflussen. In einer weiteren Ausführungsform können angesichts einer leichten Änderung der Prozessbedingungen die Sensitivitätsparameter α und β so gewählt werden, dass diese von der Zeit abhän gen, d. h. von der Anzahl der Substrate, die bereits prozessiert worden sind oder die noch zu prozessieren sind.

Im Schritt 220 werden Zwischenwerte für die Stellgrößen - als T *|op, T *|III bezeichnet - aus einem linearen CMP-Modell berechnet. In diesem Zusammenhang ist als ein lineares Modell ein mathematischer Ausdruck zu verstehen, der die Abhängigkeit der diversen Variablen, etwa der Stellgrößen T_op, T_III, und der Steuervariablen beschreibt, wobei die Variablen als lineare Terme ohne Terme höherer Ordnung, etwa 2|op, T 3|op, etc. auftreten.

Mit Bezug zu Fig. 3 wird nun eine anschauliche Ausführungsform zum Bestimmen von T *|op und T *|II beschrieben.

In Fig. 3 ist Schritt 220 in einen ersten Teilschritt 221 unterteilt, der ein lineares Modell des CMP-Prozesses darstellt. Entsprechend dieser Lösung wird die Steuervariable der ersten Metallisierungsschicht als E_first bezeichnet, wobei in Erinnerung gehalten werden sollte, dass eine Steuervariable die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Me tallisierungsschichtdicke und dergleichen repräsentieren kann, und E_first ist durch die fol gende Gleichung gegeben

wobei der Index p eine Variable kennzeichnet, die ein vorhergehendes Substrat be zeichnet, und der Index first und second jeweils die erste Metallisierungsschicht, die zu prozessieren ist, und die zweite Metallisierungsschicht, die bereits prozessiert worden ist, bezeichnet. Dabei wird vorzugsweise das Vorzeichen von α als positiv gewählt, wäh rend das Vorzeichen von β als negativ gewählt wird. Die Größe und das Vorzeichen von γ wird experimentell bestimmt. Des Weiteren kann, wie zuvor erläutert ist, in einer spe ziellen Ausführungsform lediglich eine einzelne Stellgröße, etwa T_op, verwendet werden, um den gesamten CMP-Prozess in jenen Fällen zu steuern, wenn kein abschließender CMP-Schritt auf dem Teller III angewendet wird. Aus Gleichung 1 ist ersichtlich, dass für ein gegebenes E_p,frist, beispielsweise die Erosion der ersten Metallisierungsschicht, die durch Messen erhalten werden kann, das Anheben der Poliernachlaufzeit T_op in der ers ten Metallisierungsschicht im Vergleich zu der der ersten Metallisierungsschicht des vorhergehenden Substrats T_p,op, E_first um einen Betrag ansteigen lässt, der durch die Dif ferenz dieser Poliernachlaufzeiten (T_op - T_p,op) multipliziert mit dem Sensitivitätsparameter α bestimmt ist. Es ist somit offensichtlich, dass eine Änderung des inneren Mechanis mus des CMP-Prozesses, der durch die einzelne Zahl α dargestellt wird, oder eine ge wisse Ungenauigkeit beim Bestimmen von α das Ergebnis von E_first beeinflussen kann und damit einen Wert für T_op erzeugen könnte, der in einigen Fällen als ungeeignet zum Erhalten eines gewünschten E_target betrachtet wird, wobei E_target der Sollwert für die Steuervariable ist. Das gleiche gilt für den Sensitivitätsparameter β.

Daher können in einer Ausführungsform, wie zuvor erwähnt ist, im Teilschritt 222 die Parameter α und β als zeitabhängige Parameter oder besser gesagt als Parameter, die von der Anzahl der zu prozessierenden Substrate abhängt, gewählt werden. Auf diese Weise kann die generelle Tendenz der Abnutzung des Polierkissens, die Polierzusatz zusammensetzung und dergleichen berücksichtigt werden, so dass systematische Ab weichungen in α und/oder β kompensiert werden können. Das heißt, eine systematische Abnahme der Polierrate im Laufe der Zeit kann durch ein entsprechendes Vergrößern von α und/oder Verringern von β bei steigender Anzahl prozessierter Substrate berück sichtigt werden. Somit können α und/oder β als Funktionen α = α(i) und/oder β = β(i) gewählt werden, wobei i die Anzahl prozessierter Substrate darstellt. Diese Eigenschaft verleiht der CMP-Steuerung ein gewisses Maß an Vorhersagung, was vorteilhaft sein kann, wenn - wie zuvor erläutert ist - die Steuerung auf Messergebnisse zu reagieren hat, die möglicherweise eine deutliche Verzögerung hinsichtlich des momentan bear beiteten Substrats aufweisen.

Im Teilschritt 223 werden Zwischenwerte für die Stellgrößen Poliernachlaufzeit und Po lierzeit auf dem Teller III entsprechend dem Modell aus Schritt 221 ermittelt. Der Grund für das Bestimmen der Zwischenvariablen T *|op, T *|III rührt von der Tatsache her, dass der Steuervorgang kurze Schwankungen in dem CMP-Prozess "glätten" sollte und auf Messergebnisse von zuvor prozessierten Substraten in einer "weichen" Art reagieren sollte, ohne ein übermäßiges Über- oder Unterschwingen zu zeigen. Dieses Verhalten des Steuervorgangs kann günstig sein, wenn lediglich eine kleine Anzahl von Messer gebnissen für jedes Substrat verfügbar ist, so dass die Messergebnisse eines vorherge henden Substrats zu einem weiteren vorhergehenden Substrat eine deutliche Schwan kung aufweisen können. Das heißt, das Messergebnis, das beispielsweise E_p,first reprä sentiert, wird durch eine einzelne Messung einer vordefinierten einzelnen Stelle auf dem vorhergehenden Substrat erhalten. Daher werden vor den eigentlichen Stellgrößen T_op, T_III die Zwischenstellgrößen T *|op und T *|III bestimmt.

Im Teilschritt 223 gilt dies für den Fall, wenn

Dies bedeutet, dass der Sollwert E_target erhalten wird ohne Änderung der Poliernachlauf zeit im Vergleich zu der Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats und ohne Än derung der Polierzeit auf dem Teller III im Vergleich zu der Polierzeit auf dem Teller III des vorhergehenden Substrats. Folglich ist T *|op gleich T_p,op und T *|III ist gleich T_p,III.

Im Teilschritt 224 werden T *|op und T *|III für den Fall berechnet:

Das heißt, die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Schichtdicke - abhängig davon, was E tatsächlich darstellt - der ersten Metallisierungsschicht des vorhergehen den Substrats und die Wirkung der Erosionen der zweiten Metallisierungsschicht des momentanen Substrats und des vorhergehenden Substrats führen zu einer geringeren Erosion und/oder Einkerbung und/oder Schichtdicke als gewünscht. Offensichtlich muss die Poliernachlaufzeit für das momentane Substrat gleich oder größer sein als die Po liernachlaufzeit für das vorhergehende Substrat und die Polierzeit auf dem Teller III muss kleiner oder gleich als die Polierzeit des vorhergehenden Substrats ein. Somit er gibt sich:

Ferner kann im Allgemeinen eine maximale und eine minimale Poliernachlaufzeit und eine maximale und minimale Polierzeit auf dem Teller III im Voraus gemäß den Prozessanforderungen festgelegt werden. Diese Grenzen für die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit auf dem Teller III können durch Experimente oder Erfahrung bestimmt werden. Beispielsweise können die maximale und die minimale Überpolierzeiten jeweils auf ungefähr 30 Sekunden und 5 Sekunden festgelegt werden. Die maximalen und minimalen Polierzeiten auf dem Teller III können jeweils zu 120 Sekunden und 20 Sekunden festgelegt werden. In der Ausführungsform, in der die Poliernachlaufzeit T_op und die Polierzeit auf dem Teller III T_III gleichzeitig als Stellgrößen verwendet werden, ist es vorteilhaft, die Zwischenwerte T *|op und T *|III so zu bestimmen, dass die Werte deutlich in den zulässigen Bereichen liegen, die durch die minimalen und maximalen Poliernachlaufzeiten und Polierzeiten auf dem Teller III vor gegeben sind. In einer Ausführungsform werden die Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op und die Polierzeit auf dem Teller III T *|III, so bestimmt, dass diese in der Mitte des entspre chenden zulässigen Bereichs angesiedelt sind, wobei gleichzeitig T *|op und T *|III, so zu wählen sind, dass das CMP-Modell den Sollwert E_target liefert, d. h. T *|op und T *|III sind be stimmt durch:

T *|op und T *|III, die in den entsprechenden zulässigen Bereichen zentral liegen, können als Minimum des folgenden Ausdrucks berechnet werden.

In ähnlicher Weise werden im Teilschritt 225 T *|op und T *|III, für den Fall berechnet:

Das bedeutet, dass die Erosion der ersten Metallisierungsschicht des vorhergehenden Substrats und der zweiten Metallisierungsschichten zusammen den gewünschten Erosi onswert übersteigen. Somit muss die Zwischenpoliernachlaufzeit so gewählt werden, dass diese gleich oder kleiner der Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats ist und die Zwischenpolierzeit am Teller III muss so gewählt werden, dass diese größer oder gleich der Polierzeit auf dem Teller III des vorhergehenden Substrats ist. Folglich gilt:

In Analogie zu den im Teilschritt 224 ausgeführten Berechnungen kann ebenso in die sem Falle ein Minimum des Ausdrucks (6) mit den Nebenbedingungen (5) und (8) be stimmt werden.

Um die zuvor genannten Teilschritte zum Ermitteln der Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op und der Zwischenpolierzeit auf dem Teller III T *|III, qualitativ zusammenzufassen, ist wie folgt anzumerken, dass, wenn die Messergebnisse des vorhergehenden Substrats in der zweiten Metallisierungsschicht oder entsprechend die dafür berechneten Werte anzei gen, dass die erwartete Erosion gleich der gewünschten Erosion ist, dann entsprechen die Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op und die Polierzeit am Teller III T *|III der Polierzeit T_p,op und der Polierzeit am Teller III T_p,III des vorhergehenden Substrats. In Fällen, in denen die Erosionswerte für das vorhergehende Substrat und die zweite Metallisierungsschich ten des momentanen Substrats 221 und des vorhergehenden Substrats nicht die ge wünschte Erosion E_Target ergeben, werden die Zwischenpolierzeiten so bestimmt, dass die Werte in der Mitte der zulässigen Bereiche angesiedelt sind, während gleichzeitig die Nebenbedingungen (5) und (6) erfüllt werden, d. h. die Zwischenpolierzeiten müssen die gewünschte Erosion E_Target ergeben und müssen ferner den Bedingungen (4) und (8) genügen. Insbesondere stellen die Nebenbedingungen (4) und (8) sicher, dass eine be liebige Verschiebung von T *|op nicht durch eine entsprechende Änderung der Polierzeit am Teller III kompensiert wird. Ein entsprechendes Verhalten könnten zwar zu einer ein facheren Lösung beim Bestimmen der minimalen Werte nach (6) führen, könnte jedoch einen Steuervorgang in der falschen Richtung für ungenaue Parameter α und β zur Fol ge haben, und damit die Steuerfunktion destabilisieren.

Selbstverständlich können in der Praxis die Berechnungen mit einer vordefinierten Ge nauigkeit ausgeführt werden, und daher ist eine Aussage hinsichtlich der Lösung der Gleichungen selbstverständlich einem gewissen Maß an "Schwankung" abhängig von den Algorithmen und dem akzeptablen Ausmaß an "Ungenauigkeit" unterworfen. Daher sind die Berechnungsresultate, die hier beschrieben sind, für gewöhnlich als ungefähre Zahlen aufzufassen, wobei das Maß der Näherung bestimmt ist durch Faktoren, etwa durch die verfügbare Rechenleistung, die benötigte Genauigkeit und dergleichen. Bei spielsweise ist in vielen Anwendungen eine Genauigkeit in der Größenordnung eine Se kunde für die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit auf dem Teller III ausreichend, da ei ne Polieraktivität innerhalb einer Sekunde zu einer Erosionsänderung in einem Maße führt, das deutlich innerhalb der Messschwankungen liegt.

Der Gewichtsfaktor beim Bestimmen des minimalen Wertes in dem Ausdruck (6) kann gewählt zu:

Der Gewichtsfaktor w kann ebenso auf empirischer Basis bestimmt werden.

Ferner sollte erwähnt werden, dass das Ermitteln der Zwischenwerte durch Berechnen der minimalen Werte nicht erforderlich ist, wenn lediglich eine Stellgröße, beispielsweise die Poliernachlaufzeit T_op, verwendet wird.

Wieder mit Bezug zu Fig. 2 werden im Schritt 230 die tatsächlichen Ausgangswerte für die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit auf dem Teller III aus der Zwischenpoliernach laufzeit und der Zwischenpolierzeit auf dem Teller III und der Poliernachlaufzeit und der Polierzeit auf dem Teller III des vorhergehenden Substrats berechnet. Dies stellt sicher, dass, abhängig von dem verwendeten Algorithmus, eine relativ glatte Anpassung der Poliernachlaufzeit und der Polierzeit auf dem Teller III an die "Evolution" der Poliernach laufzeit und der Polierzeit auf dem Teller III von vorhergehenden Substraten erfolgt.

In Fig. 4 ist eine anschauliche Ausführungsform zum Erhalten der Poliernachlaufzeit und der Polierzeit auf dem Teller III im Schritt 230 dargestellt. In einem ersten Teilschritt 231 kann geprüft werden, ob T *|op und/oder T *|III, innerhalb eines vordefinierten Bereiches lie gen oder nicht, der sich von dem durch die minimalen und maximalen Poliernachlaufzei ten und Polierzeiten an dem Teller III unterscheiden kann. Mittels dieser vordefinierten Bereiche kann erkannt werden, ob es eine Tendenz gibt, dass die Steuerung sich sys tematisch aus dem gut definierten Bereich herausbewegt, wodurch angezeigt wird, dass die Parameter α und β und somit die CMP-Bedingungen sich deutlich geändert haben.

In diesem Falle kann im Teilschritt 232 angezeigt werden, dass das lineare Modell des CMP-Prozesses nicht mehr gültig ist oder in der "näheren Zukunft" des betrachteten CMP-Prozessdurchlaufes ungültig werden kann. Diese Anzeige kann als Hinweis erach tet werden, dass eine unvorhergesehene Änderung der inhärenten CMP-Mechanismen stattgefunden hat.

Anzumerken ist, dass der Teilschritt 231 optional ist und weggelassen werden kann.

Im Teilschritt 233 werden die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit auf dem Teller III mit tels einer gewichteten laufenden, d. h. sich aktualisierenden, Durchschnittsberechnung aus der Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats und der Zwischenpoliernach laufzeit T *|op berechnet, und die Polierzeit am Teller III wird als eine gewichtete laufende Durchschnittsermittlung aus der Polierzeit des Tellers III des vorhergehenden Substrats und der Zwischenpolierzeit auf dem Teller III T *|III berechnet. Wie in 233 dargestellt ist, ist die Poliernachlaufzeit T_op gegeben durch:

wobei λ ein Parameter im Bereich von 0-1 ist. Mittels des Parameters λ kann die "Ge schwindigkeit" der Anpassung des Einschwingens der Steuerung hinsichtlich der voran gehenden Entwicklung der Poliernachlaufzeiten eingestellt werden. In ähnlicher Weise kann die Polierzeit an dem Teller III erhalten werden durch:

wobei der Parameter µ die Geschwindigkeit der Anpassung der Polierzeit am Teller III hinsichtlich der vorhergehenden Substrate einstellt. Ein Wert für λ und µ nahe 1 ergibt ersichtlich eine unmittelbare Reaktion der Poliernachlaufzeit und der Polierzeit am Teller III, wenn beispielsweise ein Messergebnis des vorhergehenden Substrats eine relativ große Abweichung von dem Sollwert E_target angezeigt. Das Wählen von λ und µ als rela tiv kleine Werte würde andererseits in einer nur sehr langsamen Reaktion auf Änderun gen in dem CMP-Prozess führen. In einer speziellen Ausführungsform wird ein Algo rithmus, der als expotentiell gewichteter laufender Mittelwert (EWMA) bezeichnet wird, angewendet, wobei die gleichen λ-Werte für die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit an dem Teller III verwendet werden. Mit diesem EWMA-Modell kann die Wirkung der jüngsten Entwicklung des CMP-Prozesses stärker berücksichtigt werden als "veraltete" Prozessereignisse. Eine entsprechende Ausführungsform mit dem EWMA ist insbeson dere geeignet, wenn keine signifikante Verzögerung der Messergebnisse aus dem vor hergehenden Substrat vorhanden ist, d. h., wenn lediglich wenige oder keine Substrate zwischen dem momentanen Substraten 121 und dem vorhergehenden Substrat prozes siert worden sind.

Wieder mit Bezug zu Fig. 2 werden im Schritt 240 die im Schritt 230 berechneten Über polierzeit und Polierzeit an dem Teller III zu der CMP-Anlage 110 aus Fig. 1 übermittelt, um die entsprechenden Prozesszeiten für das Substrat 121, das momentan bearbeitet wird, einzustellen.

Im Schritt 250 wird das Substrat zu der Messanlage 130 transportiert, um Messwerte für die Steuervariable zu erhalten. Diese Messergebnisse können dann als E_second, E_p,second, E_p für die Berechnung für ein nachfolgendes Substrat dienen. Wie zuvor erläutert ist, kann es ein gewisses Maß an Verzögerung geben, bis die Messergebnisse für die Steu erung 150 verfügbar sind, und in diesem Falle kann vorteilhafterweise die mit Bezug zu dem Teilschritt 222 beschriebene Ausführungsform angewendet werden, in der die Sen sitivitätsparameter α und β als Parameter gegeben sind, die von der Anzahl der Sub strate abhängt, die prozessiert worden sind oder zu prozessieren sind, da somit die Steuerung 150 ein "vorausschauendes" Verhalten zeigt und zuverlässige Werte für die Poliernachlaufzeit und die Polierzeit an den Teller III ausgegeben kann, selbst für eine beträchtliche Verzögerung in der Regelschleife. Ferner kann die Anzahl der Messvor gänge deutlich verringert werden, wenn ein derartiges voraussagendes Modell ange wendet wird.

In den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird auf das momentan zu prozessie rende Substrat und auf das vorhergehende Substrat als einzelne Substrate verwiesen, aber in einer anschaulichen Ausführungsform können das momentane Substrat und das vorhergehende Substrat eine Vielzahl an Substraten repräsentieren, etwa ein Los bzw. eine Charge von Substraten, wobei die Steuervariablen E_first, E_p,first, E_second, E_p,second und die Stellgrößen T_op und T_III Mittelwerte für die entsprechende Vielzahl der Substrate rep räsentieren. Eine derartige Anordnung hat sich als besonders günstig in Produktionsli nien erwiesen, in denen bereits ein gut etablierter CMP-Prozess vorhanden ist und die Abweichung von Substrat zu Substrat in einer definierten Vielzahl deutlich innerhalb der akzeptablen Prozessparameterbereiche liegt. Folglich kann die Prozesssteuerung auf der Grundlage einer Los-zu-Los-Basis für eine große Anzahl von Substraten in einer einfachen aber dennoch effizienten Weise durchgeführt werden.

In einer Ausführungsform, wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst die Steuerung 150, die eine Steuerfunktion gemäß einer der mit Bezug zu den Fig. 2-4 beschriebenen anschauli chen Ausführungsformen ausführt, einen Eingabebereich 151, einen Berechnungsbe reich 152 und einen Ausgabebereich 153, wobei der Eingabebereich funktionsmäßig mit der Messanlage 130 und der Ausgabebereich 153 funktionsmäßig mit der CMP-Anlage 110 verbunden ist. Wenn der CMP-Vorgang auf einer Substrat-zu-Substrat-Basis zu steuern ist, sind die Messanlage 130 und die Steuerung 150 als prozesslinieninterne Anlagen installiert, um den Transport der Substrate zu minimieren und die Eingabe von Messergebnissen in den Eingabebereich 151 zu beschleunigen. In einer weiteren Aus führungsform kann, wenn eine Vielzahl von Substraten mittels eines Mittelwerts für die Poliernachlaufzeit und/oder die Polierzeit an dem Teller III für diese Vielzahl zu steuern ist, die Messanlage 130 und/oder die Steuerung 150 außerhalb der Produktionslinie vorgesehen sein.

Die Steuerung 150 kann als Einchip-Mikroprozessor, als ein Mikrokontroller mit Eingän gen, an denen analoge oder digitale Signale direkt von der Messanlage 130 zugeführt werden können, oder kann ein Teil eines externen Computers, etwa eines PCs oder eines Arbeitsplatzrechners, sein oder diese kann ein Teil eines Managementsystems in der Fabrikanlage sein, wie es für gewöhnlich bei der Halbleiterherstellung verwendet wird. Insbesondere können die Berechnungsschritte 220 und 230 durch beliebige nume rische Algorithmen, die einen analytischen Ansatz zum Lösen der beteiligen Gleichun gen enthalten, eine Fuzzy-Logik, die Verwendung von Parametern und Tabellen, insbe sondere für den EWMA durchgeführt werden, und ein entsprechender Instruktionscode kann in der Steuerung 150 implementiert sein. Ferner können die zuvor beschriebenen Ausführungsformen in einfacher Weise an eine bekannte CMP-Anlage angepasst wer den, da es lediglich notwendig ist, die Sensitivitätsparameter α und/oder β zu ermitteln, die die inneren Eigenschaften der entsprechenden CMP-Anlage und des grundlegenden CMP-Prozesses, der auf dieser Anlage durchgeführt wird, beschreiben.

Weitere Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann angesichts dieser Beschreibung offenkundig. Folglich ist die Beschreibung lediglich als illustrativ und für die Zwecke gedacht, dem Fachmann die allgemeine Art des Ausführens der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Selbstverständlich sind die hierin gezeigten und beschriebenen Formen der Erfindung als die gegenwärtig bevor zugten Ausführungsformen zu verstehen.

Claims

1. Verfahren zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens von Sub straten, wobei das Verfahren umfasst:
Ermitteln eines ersten Sensitivitätsparameters (210), der quantitativ eine Bezie hung zwischen einer Poliernachlaufzeit für eine zu polierende erste Material schicht eines Substrats und einer Steuervariablen, die mit der ersten Material schicht in Beziehung steht, beschreibt;
Ermitteln eines zweiten Sensitivitätsparameters (210), der quantitativ eine Bezie hung zwischen einer mit einer bereits polierten zweiten Materialschicht des Sub strats in Beziehung stehenden Steuervariablen und einer mit einer polierten zweiten Materialschicht eines vorhergehenden Substrats in Beziehung stehenden Steuervariablen und der Steuervariablen, die mit der ersten Materialschicht in Beziehung steht, beschreibt;
Berechnen der Poliernachlaufzeit (220, 230) der ersten Materialschicht aus ei nem linearen Modell des chemisch-mechanischen Polierprozesses, wobei das Modell zumindest enthält: den ersten Sensitivitätsparameter, den zweiten Sensi tivitätsparameter, einen Sollwert für die Steuervariable der ersten Materialschicht, die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats, die mit der zweiten Materi alschicht des Substrats in Beziehung stehende Steuervariable, und die mit der zweiten Materialschicht des vorhergehenden Substrats in Beziehung stehende Steuervariable;
Berechnen eines gewichteten laufenden Durchschnittwerts der Poliernachlaufzeit der ersten Materialschicht; und
Einstellen der Poliernachlaufzeit (240) für die erste Materialschicht während des chemisch-mechanischen Polierens des Substrats entsprechend zu der berech neten Poliernachlaufzeit.

2. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Steuervariablen die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Materialschichtdicke darstellen.

3. Das Verfahren nach Anspruch 1, das ferner umfasst: Bestimmen der Erosion und/oder der Einkerbung und/oder der Schichtdicke durch Messen der ersten und/oder zweiten Materialschichten des vorhergehenden Substrats.

4. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede der Steuervariablen einen Mittelwert für mehrere Substrate repräsentiert.

5. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der erste Sensitivitätsparameter von der Anzahl der Substrate, die prozessiert worden sind, und/oder der Anzahl der Sub strate, die zu prozessieren sind, abhängt.

6. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der chemisch-mechanische Polierpro zess einen abschließenden Polierschritt aufweist, der auf einem separaten Po lierteller (116) mit einer einstellbaren Endpolierzeit ausgeführt wird.

7. Das Verfahren nach Anspruch 6, das ferner umfasst: Ermitteln eines dritten Sensitivitätsparameter, der quantitativ eine Beziehung zwischen den Steuervari ablen und der Endpolierzeit beschreibt (210).

8. Das Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Berechnen der Endpolier zeit aus dem linearen Modell umfasst.

9. Das Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Berechnen der Poliernachlauf zeit und der Endpolierzeit mit einschließt: Bestimmen einer Zwischenpoliernach laufzeit und einer Zwischenendpolierzeit derart, dass eine kombinierte Abwei chung der Zwischenpoliernachlaufzeit und der Zwischenendpolierzeit von einem Mittelpunkt eines entsprechenden zulässigen Bereichs ungefähr minimal ist (220).

10. Das Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Minimum bestimmt wird unter der Bedingung, dass die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwischenend polierzeit sich in unterschiedlicher Richtung ändern, im Vergleich zu den entspre chenden Werten des vorhergehenden Substrats (224, 225), und unter der Bedingung, dass die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwi schenendpolierzeit eine mit der ersten Materialschicht in Beziehung stehende Steuervariable erzeugen, die im Wesentlichen gleich dem Sollwert ist (224, 225).

11. Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei
die erste Materialschicht eine erste Metallisierungsschicht und die zweite Materi alschicht eine zweite Metallisierungsschicht ist;
das Ermitteln eines ersten Sensitivitätsparameters Bestimmen eines Sensitivi tätsparameters α umfasst, der quantitativ eine Wirkung einer Poliernachlaufzeit T_op, die bei dem chemisch-mechanischen Polieren nach dem Detektieren eines Endpunktes angewendet wird, auf eine mit der ersten Metallisierungsschicht in Beziehung stehende Steuervariable E_first beschreibt;
das Ermitteln eines zweiten Sensitivitätsparameters Bestimmen eines Sensitivi tätsparameters γ umfasst, der quantitativ eine Wirkung einer mit einer zweiten Metallisierungsschicht des Substrats in Beziehung stehenden Steuervariablen E_second und einer mit der zweiten Metallisierungsschicht eines vorhergehenden Substrats in Beziehung stehenden Steuervariablen E_p,second auf die Steuervari able E_first beschreibt; und
das Berechnen der Poliernachlaufzeit Berechnen der Poliernachlaufzeit T_op für die erste Metallisierungsschicht aus einem linearen Modell umfasst, das zumin dest die folgenden Terme beinhaltet:
E_first, E_p,first, α(T_op - T_p,op), γ(E_second - E_p,second),
wobei T_p,op die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats ist.

12. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Berechnen von T_op umfasst: Be rechnen einer Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op, die benötigt wird, um einen Soll wert E_target der Steuervariablen E_first zu erhalten (224, 225); und Berechnen von T_op als gewichteter laufender Durchschnittswert aus der Polier nachlaufzeit des vorhergehenden Substrats T_p,op und der Zwischenpoliernach laufzeit T *|op (230).

13. Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei der gewichtete laufende Durchschnitt ein exponentiell gewichteter laufender Durchschnitt ist.

14. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei jede der Steuervariablen einen Mittel wert einer Vielzahl von Substraten darstellt.

15. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei jede der Steuervariablen die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Schichtdicke der ersten und zweiten Me tallisierungsschichten repräsentiert.

16. Das Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Messen der Steuervari ablen des vorhergehenden Substrats und Verwenden des gemessenen Wertes der Steuervariablen zum Berechnen der Poliernachlaufzeit T_op.

17. Das Verfahren nach Anspruch 12, wobei ein Gültigkeitsverlust des linearen Modells angezeigt wird (232), wenn die Zwischenpoliernachlaufzeit außerhalb ei nes vordefinierten Wertebereichs liegt (231).

18. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der chemisch-mechanische Polierpro zess einen abschließenden Polierschritt aufweist, der auf einem separaten Po lierteller (116) ausgeführt wird, wobei eine Prozesszeit des abschließenden Po lierschritts als Stellgröße verwendet wird, die als Endpolierzeit T_III bezeichnet wird.

19. Das Verfahren nach Anspruch 18, das ferner umfasst: Bestimmen eines Sensiti vitätsparameters β, der quantitativ eine Wirkung der Endpolierzeit T_III, auf die Steuervariable E_first beschreibt.

20. Das Verfahren nach Anspruch 19, wobei das lineare Modell ferner den Term beinhaltet: β(T_III - T_p,III), wobei die Endpolierzeit T_p,III die abschließende Po lierzeit des vorhergehenden Substrats repräsentiert, und wobei die Poliernach laufzeit T_op und die Endpolierzeit T_III aus dem Modell einschließlich des Terms berechnet werden (230).

21. Das Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Modell gegeben ist durch:
E_first = E_p,first + α(T_op - T_p,op) + β(T_III - T_p,III) + γ(E_second - E_p,second) (221).

22. Das Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst: Berechnen einer Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op und einer Zwischenendpolierzeit T *|III vor dem Be rechnen der Poliernachlaufzeit T_op und der Endpolierzeit T_III (220).

23. Das Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwischenendpolierzeit unter der Nebenbedingung berechnet werden, dass T *|op und T *|III so ausgewählt werden, um im Wesentlichen den Sollwert E_target zu ergeben, wobei eine Summe aus Abweichungen von T *|op und T *|III von entspre chenden Mittelpunkten in dem vordefinierten Wertebereich von T *|op und T *|III mi nimiert ist (224, 225).

24. Das Verfahren nach Anspruch 23, wobei T *|op und T *|III unter der Nebenbe dingung berechnet werden, dass T *|op kleiner oder gleich der Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats und T *|III größer oder gleich der Endpolierzeit des vorhergehenden Substrats ist, wenn E_p,first + γ(E_second - E_p,second) größer als der Soll wert E_target ist (224).

25. Das Verfahren nach Anspruch 23, wobei T *|op und T *|III unter der Nebenbe dingung berechnet werden, dass T *|op größer oder gleich der Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats und T *|III kleiner oder gleich der Endpolierzeit des vorhergehenden Substrats ist, wenn E_p,first + γ(E_second - E_p,second) kleiner als der Soll wert E_target ist (225).

26. Das Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Poliernachlaufzeit T_op und die End polierzeit T_III jeweils als gewichtete laufende Mittelwerte berechnet werden.

27. Das Verfahren nach Anspruch 20, das ferner umfasst: Messen der Steuervari ablen des vorhergehenden Substrats.

28. Das Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Sensitivitätsparameter α ab hängt von der Anzahl der zu bearbeitenden Substrate und/oder der Anzahl der bereits bearbeiteten Substrate (222).

29. Das Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Sensitivitätsparameter β von der Anzahl der zu bearbeitenden Substrate und/oder der Anzahl der bereits be arbeiteten Substrate abhängt (222).

30. Steuerung zum Steuern des chemisch-mechanischen Polierens von Sub straten mit:
einem Eingabebereich (151) zum Eingeben eines Sensitivitätsparameters und/oder eines Messwertes einer Steuervariablen;
einem Ausgabebereich (153) zum Ausgeben einer Poliernachlaufzeit und/oder einer Endpolierzeit als Stellgröße; und
einem Berechnungsbereich (152), der ausgebildet ist, die folgenden Schritte aus zuführen:
Ermitteln eines ersten Sensitivitätsparameters, der quantitativ eine Abhängigkeit zwischen einer Poliernachlaufzeit für eine zu polierende erste Materialschicht des Substrats und eine mit der ersten Materialschicht in Beziehung stehenden Steu ervariablen beschreibt;
Ermitteln eines zweiten Sensitivitätsparameters, der quantitativ eine Abhängigkeit zwischen einer mit einer bereits polierten zweiten Materialschicht des Substrats in Beziehung stehenden Steuervariablen und einer mit einer polierten zweiten Materialschicht eines vorhergehenden Substrats in Beziehung stehenden Steu ervariablen und der Steuervariablen, die mit der ersten Materialschicht in Bezie hung steht, beschreibt;
Berechnen der Poliernachlaufzeit der ersten Materialschicht aus einem linearen Modell des chemisch-mechanischen Poliervorganges, wobei das Modell min destens beinhaltet: den ersten Sensitivitätsparameter, den zweiten Sensitivitäts parameter, einen Sollwert für die Steuervariable der ersten Materialschicht, die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats, die mit der zweiten Material schicht des Substrats in Beziehung stehende Steuervariable und die mit der zweiten Materialschicht des vorhergehenden Substrats in Beziehung stehende Steuervariable; und
Berechnen eines gewichteten laufenden Durchschnitts der Poliernachlaufzeit der ersten Materialschicht.

31. Die Steuerung nach Anspruch 30, wobei die Steuervariablen die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Materialschichtdicke repräsentieren.

32. Die Steuerung nach Anspruch 30, wobei jede der Steuervariablen einen Mittel wert für mehrere Substrate repräsentiert.

33. Die Steuerung nach Anspruch 30, wobei der erste Sensitivitätsparameter von der Anzahl der bereits prozessierten Substrate und/oder der Anzahl der zu prozes sierenden Substrate abhängt.

34. Die Steuerung nach Anspruch 30, die ferner ausgebildet ist, um einen dritten Sensitivitätsparameter zu ermitteln, der quantitativ eine Abhängigkeit zwischen den Steuervariablen und der Endpolierzeit eines abschließenden Polierschritts beschreibt.

35. Die Steuerung nach Anspruch 34, die ferner ausgebildet ist, um die Endpolierzeit aus dem linearen Modell zu berechnen.

36. Die Steuerung nach Anspruch 35, wobei das Berechnen der Poliernachlaufzeit und der Endpolierzeit beinhaltet: Bestimmen einer Zwischenpoliernachlaufzeit und einer Zwischenendpolierzeit so, dass eine kombinierte Abweichung der Zwi schenpoliernachlaufzeit und der Zwischenendpolierzeit von einem zentralen Punkt eines entsprechenden zulässigen Bereichs ungefähr minimal ist.

37. Die Steuerung nach Anspruch 36, wobei das Minimum bestimmt wird unter der Bedingung, dass die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwischenendpolierzeit sich in einer unterschiedlichen Richtung ändern im Vergleich zu den entspre chenden Werten des vorhergehenden Substrats, und unter der Bedingung, dass die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwischenendpolierzeit einen steuervari ablen Wert erzeugen, der im Wesentlichen gleich dem Sollwert ist.

38. Die Steuerung nach Anspruch 30, wobei
die erste Materialschicht eine erste Metallisierungsschicht und die zweite Materi alschicht eine zweite Metallisierungsschicht ist;
der Sensitivitätsparameter zumindest einen Sensitivitätsparameters α, einen Sensitivitätsparameters β, und einen Sensitivitätsparameter γ umfasst;
die Poliernachlaufzeit eine Poliernachlaufzeit T_op ist und die Endpolierzeit eine Endpolierzeit T_III ist; und
der Berechnungsbereich ausgebildet ist, um auszuführen:
Ermitteln des Sensitivitätsparameters α als den ersten Sensitivitätsparameter;
Ermitteln des Sensitivitätsparameters β als den zweiten Sensitivitätsparameter;
Berechnen der Poliernachlaufzeit T_op für die erste Metallisierungsschicht aus ei nem linearen Modell, das zumindest die folgenden Terme enthält:
E_first, E_p,first, α(T_op - T_p,op), γ(E_second - E_p,second),
wobei T_p,op die Poliernachlaufzeit des vorhergehenden Substrats ist, E_first die Steuervariable ist, die mit der ersten Metallisierungsschicht des Substrates in Be ziehung steht, E_p,first die Steuervariable ist, die mit der ersten Metallisierungs schicht des vorhergehenden Substrates in Beziehung steht, E_second die Steuerva riable ist, die mit der zweiten Metallisierungsschicht des Substrates in Beziehung steht und E_p,second. die Steuervariable ist, die mit der zweiten Metallisierungs schicht des vorhergehenden Substrates in Beziehung steht.

39. Die Steuerung nach Anspruch 38, die ferner einen Mikroprozessor und/oder ei nen Mikrokontroller und/oder einen Personalcomputer und eine Kommunikati onsleitung zur Kommunikation mit einem Fabrikmanagementsystem aufweist.

40. Die Steuerung nach Anspruch 38, wobei Berechnen von T_op umfasst: Berechnen einer Zwischenpoliernachlaufzeit T *|op, die benötigt würde, um einen gewünschten Wert E_target der Steuervariablen zu erhalten; und Berechnen von T_op als ein gewichteter laufende Durchschnitt aus der Polier nachlaufzeit des vorhergehenden Substrats T_p,op und der Zwischenpoliernach laufzeit T *|op.

41. Die Steuerung nach Anspruch 40, wobei der gewichtete laufende Durchschnitt ein exponentiell gewichteter laufender Durchschnitt ist.

42. Die Steuerung nach Anspruch 38, wobei die Steuervariable einen Mittelwert aus einer Vielzahl von Substraten repräsentiert.

43. Die Steuerung nach Anspruch 38, wobei die Steuervariable die Erosion und/oder die Einkerbung und/oder die Schichtdicke der ersten und zweiten Metallisie rungsschichten repräsentiert.

44. Die Steuerung nach Anspruch 38, die ferner ausgebildet ist, um einen Messwert der Steuervariablen eines zuvor prozessierten Substrats zu empfangen und den gemessenen Wert der Steuervariablen zum Berechnen der Poliernachlaufzeit T_op zu verwenden.

45. Die Steuerung nach Anspruch 38, die ausgebildet ist, um einen Gültigkeitsverlust des linearen Modells anzuzeigen, wenn die Zwischenpoliernachlaufzeit außer halb eines vordefinierten Wertebereichs liegt.

46. Die Steuerung nach Anspruch 38, die ausgebildet ist, einen empirisch bestimm ten Sensitivitätsparameter zu empfangen, der quantitativ eine Wirkung der End polierzeit T_III auf die Steuervariable E_first, beschreibt.

47. Die Steuerung nach Anspruch 46, wobei das lineare Modell ferner den Term be inhaltet:
β(T_III -T_p,III),
wobei T_p,III eine Endpolierzeit des vorhergehenden Substrats repräsentiert, und wobei die Poliernachlaufzeit T_op und die Endpolierzeit T_III aus dem Modell ein schließlich dieses Terms berechnet werden.

48. Die Steuerung nach Anspruch 47, die ausgebildet ist, eine Zwischenpoliernach laufzeit T_op und eine Zwischenendpolierzeit T *|III vor dem Berechnen der Polier nachlaufzeit T_op und der Endpolierzeit T_III zu berechnen.

49. Die Steuerung nach Anspruch 48, wobei die Zwischenpoliernachlaufzeit und die Zwischenendpolierzeit unter der Nebenbedingung berechnet werden, dass T *|op und T *|III so gewählt sind, um den gewünschten Wert E_target zu erreichen, wobei ei ne Summe von Abweichungen von T *|op und T *|III von entsprechenden Mittelpunk ten in dem vordefinierten Wertbereich von T *|op und T *|III minimal ist.

50. Die Steuerung nach Anspruch 48, wobei T *|op und T *|III, unter der Nebenbedingung berechnet werden, dass T *|op kleiner oder gleich der Poliernachlaufzeit des vor hergehenden Substrats und T *|III, größer oder gleich der Endpolierzeit des vorher gehenden Substrats ist, wenn E_p,first + γ(E_second - E_p,second) größer als der gewünschte Wert E_target ist.

51. Die Steuerung nach Anspruch 48, wobei T *|op und T *|III, unter der Nebenbedingung berechnet werden, dass T *|op größer oder gleich der Poliernachlaufzeit des vor hergehenden Substrats und T *|III kleiner oder gleich der Endpolierzeit des vorher gehenden Substrats ist, wenn E_p,first + γ(E_second - E_p,second) kleiner als der gewünschte Wert E_target ist.

52. Die Steuerung nach Anspruch 48, wobei die Poliernachlaufzeit T_op und die End polierzeit T_III, jeweils als gewichtete laufende Durchschnittswerte berechnet wer den.

53. Vorrichtung für das chemisch-mechanische Polieren von Substraten, wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Polieranlage (110) mit zumindest einem Polierteller (114, 115);
einen Endpunktdetektor (120), der ein Endpunktsignal liefert, das das Ende des Polierens anzeigt; und
eine Steuerung (150) nach Anspruch 30 bis 52.

54. Die Vorrichtung nach Anspruch 53, wobei die Steuerung funktionsmäßig mit ei nem Fabrikmanagementsystem gekoppelt ist.

55. Die Vorrichtung nach Anspruch 53, die ferner einen Endpolierteller (116) auf weist, der prozessmäßig hinter dem zumindest einen Polierteller (114, 115) an geordnet ist, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Polierzeit auf dem Endpo lierteller (116) zu bestimmen.