用于实时抛光配方控制的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供用于实时控制抛光工艺的系统及方法。在第一数据集及第二数据集中分别辨识第一特性及第二特性，每一数据集对应于实时晶片抛光数据。计算第一特性与第二特性出现在其各个数据集内的时间之间的时间增量，然后基于计算得出的时间增量实时更新抛光参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的实施方式涉及化学机械抛光，且更特定而言，涉及实时控制化学机械抛光的参数。背景化学机械抛光(Chemicalmechanicalpolishing；CMP)是在半导体工业中用于通过使用化学蚀刻与研磨机械力的组合使晶片表面平滑化的过程。将晶片置于旋转平台上，且在抛光头接触晶片时由挡圈将晶片固定就位。从晶片表面移除材料，从而产生平坦表面。移除速率可随在晶片与抛光头之间施加的压力而改变。在众多情况下，晶片的不同区域可以以不同速率抛光(例如晶片边缘可比晶片中心更快抛光)。尽管抛光配方可经发展并校准以补偿晶片组中不同的抛光速率，但仍可由于表面不规则性而发生晶片与晶片之间的不一致抛光，即使已进行先前校准也如此。附图简要说明本公开内容通过实例的方式，且并非通过限制方式在随附附图中进行说明，在所述附图中，相同的元件符号指示相同元件。应注意，对本公开内容中“一(an)”或“一个(one)”实施方式的不同参考并非一定针对同一实施，且这样的参考意味着至少一个。图1是图示根据一个实施方式的化学机械抛光的方块图；图2A是根据一个实施方式的反馈模块的一个实施方式的方块图；图2B图示根据一个实施方式的在化学机械抛光期间监测晶片的不同区域；图3是一绘图，该图图示根据一个实施方式的自监测晶片的不同区域而获得的数据；图4图示用于实时更新抛光工艺的参数的方法的实施方式；图5图示用于实时连续更新抛光工艺的参数的方法的实施方式；及图6是图标示例性计算装置的方块图。具体描述本公开内容的实施方式涉及实时控制晶片抛光配方的方法及系统。原位速率监测系统在由CMP系统执行的抛光工艺期间实时监测材料移除速率。由于晶片被抛光，由原位速率监测系统在晶片的不同区域测得的测量数据(被称作“区段文件”)可包括在不同时间点出现并取决于厚度的可辨别特性。CMP系统比较来自不同区段文件的数据以判定在这些特性适时出现时间之间的一或更多个时间增量。基于时间增量，CMP系统由此辨识更新的抛光参数(例如基于查找表)，且实时更新其抛光配方以补偿晶片中不同区域处的任何抛光速率差异。图1是图标制造系统100的方块图，该系统100包括制造系统数据源(例如制造执行系统(manufacturingexecutionsystem；MES)110)、化学机械抛光(chemicalmechanicalpolishing；CMP)系统120，及原位速率监控(insituratemonitoring；ISRM)系统130，每一系统/服务器经配置以例如经由网络140而与彼此通信。网络140可为局域网(localareanetwork；LAN)、无线网络、移动通信网络、广域网(wideareanetwork；WAN)，如因特网，或类似的通信系统。MES110、CMP系统120、ISRM系统130，及反馈模块200可由任何类型的计算装置分别代管，该计算装置包括服务器计算机、网关计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、笔记本计算机、个人数字助理(personaldigitalassistant；PDA)、移动通信装置、蜂窝电话、智能电话、手持式计算机，或类似计算装置。或者，MES110、CMP系统120、ISRM系统130，及反馈模块200的任何组合可在单个计算装置上代管，该计算装置包括服务器计算机、网关计算机、台式计算机、膝上型计算机、移动通信装置、蜂窝电话、智能电话、手持式计算机，或类似的计算装置。ISRM系统130可收集并分析关于CMP系统120的数据。在一个实施方式中，ISRM系统130耦接至工厂系统数据源(例如MES110、ERP)以接收调度数据(schedulingdata)及设备(例如腔室)数据，等等。在一个实施方式中，ISRM系统130可在由CMP系统120执行的晶片抛光工艺期间捕获数据测量数据。CMP系统120可包括反馈模块200，该反馈模块接收来自ISRM系统130的测量数据，且处理该数据以更新CMP系统120在晶片抛光工艺中使用的抛光参数122。例如，反馈模块200可分析实时数据晶片抛光数据，从而判定晶片的不同区域是否正在由CMP系统以不同速率抛光，且更新CMP系统120的抛光参数/设置，该CMP系统120接着调整不同区域的抛光速率。图2A是根据一个实施方式的反馈模块200的一个实施方式的方块图。在一个实施方式中，反馈模块200可与图1的反馈模块200相同。反馈模块可在CMP系统120上实施，且反馈模块可包括分析子模块202、CMP控制子模块204，及用户界面(userinterface；UI)子模块206。反馈模块200可耦接至数据存储器250。数据存储器250可为持久存储单元，该存储单元可为本地存储单元或远程存储单元。持久存储单元可为磁性存储单元、光学存储单元、固态存储单元、电子存储单元(主存储器)或类似存储单元。持久存储单元也可为单片装置或分布式装置组。如本专利技术中所使用，“组”指任何正整数个项目。在一些实施方式中，数据存储器250可在经由网络140可用的任何装置上得以维持。例如，数据存储器250可维持在服务器计算机、网关计算机、台式计算机、膝上型计算机、移动通信装置、蜂窝电话、智能电话、手持式计算机，或类似的计算装置上。数据存储器250可存储区段文件数据252、查找表254，及抛光参数122。区段文件数据252可包括区段文件，所述区段文件包含在化学机械抛光工艺期间从晶片的不同区域获得的测量数据。例如，第一区段文件可对应于在晶片边缘观测到的反射系数对比时间的数据，且第二区段文件可对应于在晶片中心区域观测到的反射系数对比时间的数据。在一些实施方式中，区段文件数据252自ISRM系统130中被接收。例如，在区段文件数据252自ISRM系统130流出时，分析子模块202实时接收并存储区段文件数据252。查找表254可包括表列抛光参数，所述参数包括但不限于薄膜压力、内管压力，及挡圈压力。表列抛光参数可用作校正由CMP系统抛光头向晶片的不同区域施加的压力的偏移。例如，CMP控制子模块204可从查找表254中撷取经更新抛光参数且动态地更新抛光配方(例如通过控制由抛光单元210施加至晶片的一或更多个压力)。在一个实施方式中，用户界面(userinterface；UI)子模块206可在用户界面220中呈现出通过CMP系统120所获得的区段文件数据252、查找表254参数或抛光参数222中的一或更多者。用户界面220可为在任何适合的装置上实施的图形用户界面(graphicaluserinterface；GUI)。在一个实施方式中，如若GUI在CMP系统上实施，则GUI可显示查找表参数254(例如使用用户界面220显示)。GUI也可在不同于CMP系统120的装置上实施。在一个实施方式中，如若GUI在ISRM系统130上实施，则GUI可显示区段文件数据252。图2B图示根据一个实施方式的在化学机械抛光期间监测晶片的不同区域。ISRM系统130可经配置以在抛光工艺期间在晶片260上执行测量。在一个实施方式中，晶片260包括设置在其上的光学透明薄膜。CMP系统120抛光晶片260，此减少光学透明薄膜的厚度。ISRM系统130可以以区段文件的形式收集测量数据，所述区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，所述方法包括以下步骤：在对应于晶片上的第一区域的第一系列测量结果的第一数据集内，辨识在第一时间点发生的第一特性，其中所述第一数据集是当在所述晶片上的所述第一区域根据第一抛光参数值而抛光时实时产生；在对应于所述晶片上的第二区域的第二系列测量结果的第二数据集内，辨识在第二时间点发生的第二特性，其中所述第二数据集是当在所述晶片上的所述第二区域根据第二抛光参数值而抛光时实时产生；计算时间增量，其中所述时间增量是所述第一时间点与所述第二时间点之间的差异；及基于所述时间增量而更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.05 US 62/008,300;2014.07.09 US 14/327,4911.一种方法，所述方法包括以下步骤：在对应于晶片上的第一区域的第一系列测量结果的第一数据集内，辨识在第一时间点发生的第一特性，其中所述第一数据集是当在所述晶片上的所述第一区域根据第一抛光参数值而抛光时实时产生；在对应于所述晶片上的第二区域的第二系列测量结果的第二数据集内，辨识在第二时间点发生的第二特性，其中所述第二数据集是当在所述晶片上的所述第二区域根据第二抛光参数值而抛光时实时产生；计算时间增量，其中所述时间增量是所述第一时间点与所述第二时间点之间的差异；及基于所述时间增量而更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者。2.如权利要求1所述的方法，其中更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者的步骤包括以下步骤：使用所述时间增量自查找表中辨识新参数值；及将所述新参数值分配至所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者。3.如权利要求1所述的方法，其中所述晶片上的所述第一区域是晶片边缘，且其中所述晶片上的所述第二区域是晶片中心。4.如权利要求3所述的方法，其中更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者的步骤包括以下步骤：判定所述时间增量为正；及减小所述第二抛光参数值，其中所述第二抛光参数值对应于施加至所述晶片中心的压力。5.如权利要求3所述的方法，其中更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者的步骤包括以下步骤：判定所述时间增量为负；及增大所述第二抛光参数值，其中所述第二抛光参数值对应于施加至所述晶片中心的压力。6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一系列测量结果及所述第二系列测量结果是反射系数测量结果，且所述第一数据集及所述第二数据集分别对应于第一反射强度对比时间的数据集及第二反射强度对比时间的数据集。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一特性及所述第二特性分别是所述第一数据集及所述第二数据集中的每个局部极小值，或分别是所述第一数据集及所述第二数据集中的每个局部极大值。8.如权利要求1所述的方法，其中更新所述第一抛光参数值或所述第二抛光参数值中的至少一者的步骤包括以下步骤：增大或减小由抛光头施加至所述晶片的压力。9.一种系统，包括：存储器；及处理装置，所述处理装置耦接至所述存储器，其中所述处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰米·S·莱顿，伊辛·彭，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US