一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法、装置及系统，包括：根据晶圆表面被抛薄膜的光谱检测数据，确定被抛薄膜的平滑的光谱检测数据；根据平滑的光谱检测数据中关联的反射率数据与检测波长数据，确定平滑的光谱检测数据中的极值点及每个极值点对应的波长值；根据至少两个相邻极值点的波长值以及被抛薄膜的光学折射率，确定被抛薄膜的剩余厚度；在检测到被抛薄膜的厚度达到设定厚度阈值时，确定该被抛薄膜的厚度为抛光终点，以使化学机械抛光设备在抛光终点停止抛光；其通过计算晶圆表面被抛薄膜的剩余厚度，确定该被抛薄膜的厚度为抛光终点，提高了光谱终点的检测精确度，且提高了化学机械抛光设备的工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法、装置及系统
本专利技术涉及抛光检测
，具体而言，涉及一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法、装置及系统。
技术介绍
随着半导体工业的飞速发展，电子器件尺寸逐渐在缩小，这就要求晶圆表面平整度达到纳米级。为了达到该要求，目前通过化学机械抛光技术(即CMP)技术对晶圆表面进行抛光处理，而化学机械抛光技术从加工性能和速度上能够同时满足硅片图像加工要求。其中，CMP就是用化学腐蚀和机械力对加工过程中的硅晶圆或其它衬底材料进行平滑处理，即对晶圆表面的膜进行平滑处理，目前应用CMP的应用过程中确定，预先为抛光过程设定抛光时间，当对晶圆表面进行抛光的处理时间达到设定抛光时间后，停止对晶圆表面抛光，得到处理后的晶圆。但是，上述CMP处理方法中基于设定抛光时间确定抛光终点的方法，无法准确的检测到抛光后的晶圆表面是否达到了标准要求，会导致晶圆表面平整度与实际平整度偏差较大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法、装置及系统，能够提高光谱终点的检测精确度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种化学机械抛光中光谱终点的检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，包括：根据晶圆表面被抛薄膜的光谱检测数据，确定所述被抛薄膜的平滑的光谱检测数据，所述光谱检测数据包括关联的反射率数据与检测波长数据；根据所述平滑的光谱检测数据中关联的反射率数据与检测波长数据，确定所述平滑的光谱检测数据中的极值点及每个极值点对应的波长值；根据至少两个相邻极值点的波长值以及被抛薄膜的光学折射率，确定被抛薄膜的剩余厚度；在检测到所述被抛薄膜的剩余厚度达到设定厚度阈值时，确定该剩余厚度为抛光终点，以使化学机械抛光设备在所述抛光终点停止抛光。

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，包括：根据晶圆表面被抛薄膜的光谱检测数据，确定所述被抛薄膜的平滑的光谱检测数据，所述光谱检测数据包括关联的反射率数据与检测波长数据；根据所述平滑的光谱检测数据中关联的反射率数据与检测波长数据，确定所述平滑的光谱检测数据中的极值点及每个极值点对应的波长值；根据至少两个相邻极值点的波长值以及被抛薄膜的光学折射率，确定被抛薄膜的剩余厚度；在检测到所述被抛薄膜的剩余厚度达到设定厚度阈值时，确定该剩余厚度为抛光终点，以使化学机械抛光设备在所述抛光终点停止抛光。2.根据权利要求1所述的化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，所述根据晶圆表面被抛薄膜的光谱检测数据，确定所述被抛薄膜的平滑的光谱检测数据，包括：获取晶圆表面被抛薄膜的光谱检测数据；对所述光谱检测数据进行一维快速傅里叶变换，得到变换后的光谱检测数据；对变换后的光谱检测数据进行滤波处理，剔除变换后的光谱检测数据中的干扰数据；对滤波处理后的光谱检测数据进行傅里叶逆变换，得到平滑的光谱检测数据。3.根据权利要求2所述的化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，所述对变换后的光谱检测数据进行滤波处理，剔除变换后的光谱检测数据中的干扰数据，包括：对变换后的光谱检测数据进行绝对值运算处理，得到正实数光谱检测数据；根据设定阈值，从所述正实数光谱检测数据中剔除小于所述设定阈值的正实数光谱检测数据，得到剩余的光谱检测数据。4.根据权利要求1所述的化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，所述根据所述平滑的光谱检测数据中关联的反射率数据与检测波长数据，确定所述平滑的光谱检测数据中的极值点及每个极值点对应的波长值，包括：将所述平滑的光谱检测数据中的反射率数据进行比较，确定所述光谱检测数据中的极值点以及所述极值点对应的检测波长数据；在所述光谱检测数据中，以所述检测波长数据为中心选取设定范围内设定数量的检测波长数据，对选取的所述检测波长数据及该波长数据对应的反射率数据进行曲线拟合处理，得到二次函数；利用数值分析方法，确定所述二次函数的拟合系数；根据所述二次函数以及所述二次函数的拟合系数，确定每个极值点对应的波长值。5.根据权利要求1所述的化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，所述极值点包括波峰极值点和波谷极值点；所述根据至少两个相邻极值点的波长值以及被抛薄膜的光学折射率，确定被抛薄膜的剩余厚度，包括：根据被抛薄膜的光学折射率以及任意两个相邻波峰极值点或者两个相邻波谷极值点或者相邻波峰极值点、波谷极值点，计算被抛薄膜的厚度。6.根据权利要求1所述的化学机械抛光中光谱终点的检测方法，其特征在于，所述极值点包括：波峰极值点和波谷极值点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东辉，井海石，柳滨，张为强，王嘉琪，
申请(专利权)人：北京半导体专用设备研究所中国电子科技集团公司第四十五研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11