一种制程工艺参数的反馈控制方法技术

本发明专利技术提供了一种制程工艺参数的反馈控制方法，应用于化学机械研磨工艺，包括：获取一待研磨晶圆的第一产品信息并发送至自动化程序控制设备；先进工艺控制设备根据第一产品信息以及一标准研磨速率处理获得待研磨晶圆的研磨时间并反馈至自动化程序控制设备；自动化程序控制设备根据研磨时间生成调节指令化学机械研磨设备，根据调节指令调节待研磨晶圆的研磨时间；在当前的待研磨晶圆研磨完成后，获得研磨完成后的晶圆的金属膜厚度的量测值；先进工艺控制设备根据量测值处理获得研磨速率，将处理获得的研磨速率配置为标准研磨速率。其技术方案的有益效果在于，可有效解决导致金属膜偏差问题，以达到先进工艺对金属膜研磨制程工艺的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种制程工艺参数的反馈控制方法
本专利技术涉及半导体制备
，尤其涉及一种制程工艺参数的反馈控制方法。
技术介绍
在半导体
的生产中，CMP(chemicalmechanicalpolish，CMP化学机械研磨)是一道非常重要的工艺步骤。此工艺实现了先进制程显影和逻辑设计对晶圆表面平整度的高度要求，实现了图形的精确复制，实现了多层金属层的叠加，从而大大提高了器件的性能。由于化学机械研磨设备的研磨效率(即单位时间磨掉的金属膜厚度)会随着所加工处理批量产品即晶圆的数量的增加而降低，会导致即使在同一作业条件下，后加工批量产品的金属膜厚度比之前加工的要厚，从而使得膜厚值逐渐偏离工艺的要求。为了解决这一问题，现有的一般采用反馈系统对后加工产品的作业条件进行微调，即在CMP工艺前后分别量测产品的膜厚值，通过膜厚差值和产品在CMP上的实际研磨时间计算出设备当前的研磨效率。当后一批产品需要进行CMP加工处理时，反馈系统通过调整作业条件中的参数来改变研磨时间，使得后一批产品加工完成后的膜厚值不至于太过偏离工艺的要求。在实际生产过程中，随着半导体工艺的不断发展，工艺对CMP铜研磨的要求也在不断的提高。工艺上的高要求不但体现在加工后产品膜厚与工艺要求膜厚之间的偏差要尽可能的小，还体现在批量产品中个体产品之间的膜厚偏差要尽可能的小。而基于批量产品所进行的反馈和调整上述的解决方案中，存在以下缺陷，由于前批次产品在CMP工序加工完成后再进行膜厚值量测，将会导致量测完成前进入CMP工序加工的多个批次产品无法得到合理的调整，从而达不到工艺要求的膜厚偏差。由于反馈系统调整的是批次产品的作业条件，而不是个体产品，这会使个体产品间的膜厚偏差无法改善。
技术实现思路
针对现有技术中对批次晶圆中的单个晶圆执行研磨工艺存在的上述问题，现提供一种旨在解决在晶圆批次中各晶圆个体之间存在的差异导致金属膜偏差问题的反馈控制方法。具体技术方案如下：一种制程工艺参数的反馈控制方法，应用于化学机械研磨工艺，其中，提供一化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备对放入的晶圆进行研磨制程；与所述化学机械研磨设备连接的自动化程序控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的先进工艺控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的制造执行设备，所述制造执行设备用以根据放入所述化学机械研磨设备中的晶圆批次，生成对应批次的所述晶圆的研磨工艺参数并发送至所述化学机械研磨设备；所述反馈控制方法包括：步骤S1、于当前的晶圆批次中判断是否存在未处理的待研磨晶圆；若否，当前的晶圆批次中的晶圆处理完成，退出；步骤S2、顺序的获取一待研磨晶圆的第一产品信息并发送至所述自动化程序控制设备；步骤S3、所述自动化程序控制设备将所述第一产品信息发送至所述先进工艺控制设备；步骤S4、所述先进工艺控制设备根据所述第一产品信息以及一标准研磨速率处理获得所述待研磨晶圆的研磨时间并反馈至所述自动化程序控制设备；步骤S5、所述自动化程序控制设备根据所述研磨时间生成一调节指令并发送至所述化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备根据所述调节指令调节所述待研磨晶圆的研磨时间；步骤S6、在当前的所述待研磨晶圆研磨完成后，对研磨完成后的所述晶圆的金属膜厚度进行量测以获得量测值，并将所述量测值反馈至所述先进工艺控制设备；步骤S7、所述先进工艺控制设备根据所述量测值处理获得研磨速率，将所述处理获得的研磨速率配置为所述标准研磨速率后返回步骤S1。优选的，执行所述步骤S7之后，若当前的批次的晶圆需要再加工，晶圆无需退出所述制造执行设备，所述自动化程序根据晶圆的所述量测值生成研磨时间，并根据所述研磨时间生成所述调节指令并发送至所述化学机械研磨设备，则所述制造执行设备生成对应批次晶圆的制程工艺参数；所述制造执行设备生成对应批次晶圆的制程工艺参数的方法包括以下步骤：步骤A1、获取放入所述化学机械研磨设备中当前批次的晶圆的第二产品信息并发送至所述自动化程序控制设备；步骤A2、所述自动化程序控制设备将所述第二产品信息发送至所述制造执行设备，所述制造执行设备根据所述第二产品信息生成与当前批次的所述晶圆对应的制程工艺参数并发送至所述自动化程序控制设备；步骤A3、所述自动化程序控制设备将所述制程工艺参数发送至所述化学机械研磨设备以对当前批次中的每个所述晶圆执行研磨制程。优选的，获取的所述待研磨晶圆的所述第一产品信息中包括所述晶圆在未研磨之前的所述金属膜厚度的量测值。优选的，当所述待研磨晶圆为当前批次晶圆中的首个晶圆时，所述研磨速率则从预设的所述研磨工艺参数中获取。优选的，处理获得所述研磨速率的方法包括：所述先进工艺控制设备根据所述待研磨晶圆的所述第一产品信息中包括的所述晶圆未研磨之前的所述金属膜厚度的量测值，研磨处理之后的所述金属膜厚度的量测值以及所述待研磨晶圆的研磨时间，处理获得所述待研磨晶圆的所述研磨速率。优选的，所述待研磨晶圆的所述金属膜为铜膜。优选的，所述第一产品信息中还包括标识位，所述标识位用以表示所述待研磨晶圆是否为首次研磨；当所述待研磨晶圆为非首次研磨时，所述先进工艺控制设备控制所述化学机械研磨设备对所述待研磨设备进行再次研磨工艺。上述技术方案具有如下优点或有益效果：可有效的解决研磨工艺中数据反馈不及时以及在晶圆批次中各晶圆个体之间存在的差异导致金属膜偏差问题，以达到先进工艺对金属膜研磨制程工艺的要求。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1为本专利技术一种制程工艺参数的反馈控制方法实施例的流程图；图2为本专利技术一种制程工艺参数的反馈控制方法实施例中，关于制造执行设备生成对应批次晶圆的制程工艺参数的方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。本专利技术的技术方案中包括一种制程工艺参数的反馈控制方法。一种制程工艺参数的反馈控制方法，应用于化学机械研磨工艺，其中，提供一化学机械研磨设备，化学机械研磨设备对放入的晶圆进行研磨制程；与化学机械研磨设备连接的自动化程序控制设备；与自动化程序控制设备连接的先进工艺控制设备；与自动化程序控制设备连接的制造执行设备，制造执行设备用以根据放入化学机械研磨设备中的晶圆批次，生成对应批次的晶圆的研磨工艺参数并发送至化学机械研磨设备；如图1所示，反馈控制方法包括：步骤S1、于当前的晶圆批次中判断是否存在未处理的待研磨晶圆；若否，当前的晶圆批次中的晶圆处理完成，退出；步骤S2、顺序的获取一待研磨晶圆的第一产品信息并发送至自动化程序控制设备；步骤S3、自动化程序控制设备将第一产品信息发送至先进工艺控制设备；步骤S4、先进工艺控制设备根据第一产品信息以及一标准研磨速率处理获得待研磨晶圆的研磨时间并反馈至自动化程序控制设备；步骤S5、自动化程序控制设备根据研磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制程工艺参数的反馈控制方法，应用于化学机械研磨工艺，其特征在于，提供一化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备对放入的晶圆进行研磨制程；与所述化学机械研磨设备连接的自动化程序控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的先进工艺控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的制造执行设备，所述制造执行设备用以根据放入所述化学机械研磨设备中的晶圆批次，生成对应批次的所述晶圆的研磨工艺参数并发送至所述化学机械研磨设备；所述反馈控制方法包括：步骤S1、于当前的晶圆批次中判断是否存在未处理的待研磨晶圆；若否，当前的晶圆批次中的晶圆处理完成，退出；步骤S2、顺序的获取一所述待研磨晶圆的第一产品信息并发送至所述自动化程序控制设备；步骤S3、所述自动化程序控制设备将所述第一产品信息发送至所述先进工艺控制设备；步骤S4、所述先进工艺控制设备根据所述第一产品信息以及一标准研磨速率处理获得所述待研磨晶圆的研磨时间并反馈至所述自动化程序控制设备；步骤S5、所述自动化程序控制设备根据所述研磨时间生成一调节指令并发送至所述化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备根据所述调节指令调节所述待研磨晶圆的研磨时间；步骤S6、在当前的所述待研磨晶圆研磨完成后，对研磨完成后的所述晶圆的金属膜厚度进行量测以获得量测值，并将所述量测值反馈至所述先进工艺控制设备；步骤S7、所述先进工艺控制设备根据所述量测值处理获得研磨速率，将所述处理获得的研磨速率配置为所述标准研磨速率后返回步骤S1。...

【技术特征摘要】
1.一种制程工艺参数的反馈控制方法，应用于化学机械研磨工艺，其特征在于，提供一化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备对放入的晶圆进行研磨制程；与所述化学机械研磨设备连接的自动化程序控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的先进工艺控制设备；与所述自动化程序控制设备连接的制造执行设备，所述制造执行设备用以根据放入所述化学机械研磨设备中的晶圆批次，生成对应批次的所述晶圆的研磨工艺参数并发送至所述化学机械研磨设备；所述反馈控制方法包括：步骤S1、于当前的晶圆批次中判断是否存在未处理的待研磨晶圆；若否，当前的晶圆批次中的晶圆处理完成，退出；步骤S2、顺序的获取一所述待研磨晶圆的第一产品信息并发送至所述自动化程序控制设备；步骤S3、所述自动化程序控制设备将所述第一产品信息发送至所述先进工艺控制设备；步骤S4、所述先进工艺控制设备根据所述第一产品信息以及一标准研磨速率处理获得所述待研磨晶圆的研磨时间并反馈至所述自动化程序控制设备；步骤S5、所述自动化程序控制设备根据所述研磨时间生成一调节指令并发送至所述化学机械研磨设备，所述化学机械研磨设备根据所述调节指令调节所述待研磨晶圆的研磨时间；步骤S6、在当前的所述待研磨晶圆研磨完成后，对研磨完成后的所述晶圆的金属膜厚度进行量测以获得量测值，并将所述量测值反馈至所述先进工艺控制设备；步骤S7、所述先进工艺控制设备根据所述量测值处理获得研磨速率，将所述处理获得的研磨速率配置为所述标准研磨速率后返回步骤S1。2.根据权利要求1所述的反馈控制方法，其特征在于，执行所述步骤S7之后，若当前的批次的晶圆需要再加工，晶圆无需退出所述制造执行设备，所述自动化程序根据晶圆的所述量测值生成研磨时间，并根据所述研磨时间生成所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王征，陈毅俊，阙兵，刘海燕，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31