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一种化学机械抛光方法、装置、系统及控制设备制造方法及图纸

技术编号:26175864 阅读:65 留言:0更新日期:2020-10-31 14:11
本发明专利技术适用于化学机械抛光技术领域,提供了一种化学机械抛光方法、系统及控制设备,其中方法包括:在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量,以获取晶圆的第一膜厚形貌和预设时间后的第二膜厚形貌;根据所述第一膜厚形貌、所述第二膜厚形貌以及期望膜厚形貌,计算实际去除速率和期望去除速率,其中,所述实际去除速率为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌的实际膜厚去除速率,所述期望去除速率为使晶圆由所述第二膜厚形貌达到所述期望膜厚形貌所需的膜厚去除速率;将所述实际去除速率与所述期望去除速率进行比较以调整抛光参数中的压力配方,并按照调整后的压力配方进行抛光。

【技术实现步骤摘要】
一种化学机械抛光方法、装置、系统及控制设备
本专利技术属于化学机械抛光
,尤其涉及一种化学机械抛光方法、装置、系统及控制设备。
技术介绍
集成电路一般通过在硅晶圆上相继沉积导电层、半导体层或绝缘层而形成。从而使晶圆表面沉积有填料层形成的薄膜。制造工艺中,需要持续平坦化填料层直到露出图案化的顶表面,以在凸起图案之间形成导电路径。化学机械抛光(ChemicalMechanicalPlanarization,CMP)是集成电路制造中获得全局平坦化的一种手段。如图1所示,一种化学机械抛光系统包括用于保持晶圆的抛光头10、覆盖有抛光垫21的抛光盘20和提供抛光液的供液装置30,在抛光期间,抛光头10将晶圆按压在抛光垫21上并旋转以及水平移动,同时抛光盘20旋转,在抛光液的化学作用下,通过抛光头10与抛光盘20的相对运动使晶圆与抛光垫21摩擦以进行抛光。图1中,化学机械抛光系统还包括用于在线测量晶圆膜厚的原位监测装置40。原位监测装置40设置在抛光盘20的盘面下方,并跟随抛光盘20旋转以实现在抛光的同时进行膜厚测量。原位监测装置40可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学机械抛光方法,其特征在于,包括:/n在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量,以获取晶圆的第一膜厚形貌和预设时间后的第二膜厚形貌;/n根据所述第一膜厚形貌、所述第二膜厚形貌以及期望膜厚形貌,计算实际去除速率和期望去除速率,其中,所述实际去除速率为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌的实际膜厚去除速率,所述期望去除速率为使晶圆由所述第二膜厚形貌达到所述期望膜厚形貌所需的膜厚去除速率;/n将所述实际去除速率与所述期望去除速率进行比较以调整抛光参数中的压力配方,并按照调整后的压力配方进行抛光。/n

【技术特征摘要】
1.一种化学机械抛光方法,其特征在于,包括:
在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量,以获取晶圆的第一膜厚形貌和预设时间后的第二膜厚形貌;
根据所述第一膜厚形貌、所述第二膜厚形貌以及期望膜厚形貌,计算实际去除速率和期望去除速率,其中,所述实际去除速率为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌的实际膜厚去除速率,所述期望去除速率为使晶圆由所述第二膜厚形貌达到所述期望膜厚形貌所需的膜厚去除速率;
将所述实际去除速率与所述期望去除速率进行比较以调整抛光参数中的压力配方,并按照调整后的压力配方进行抛光。


2.如权利要求1所述的化学机械抛光方法,其特征在于,还包括:
获取所述实际去除速率对应的实际压力配方,所述实际压力配方为晶圆由所述第一膜厚形貌抛至所述第二膜厚形貌所使用的压力配方;
根据多组实际去除速率和实际压力配方的对照关系拟合去除速率和压力的关系曲线。


3.如权利要求2所述的化学机械抛光方法,其特征在于,还包括:
基于所述去除速率和压力的关系曲线,计算所述期望去除速率对应的压力作为调整后的压力。


4.如权利要求1所述的化学机械抛光方法,其特征在于,所述在抛光期间对晶圆膜厚进行在线测量,包括:
利用原位监测装置采集晶圆抛光期间的采样点;
获取不同采样点对应的相对晶圆圆心的径向距离,将不同径向距离处的采样点组成膜厚形貌用于表征晶圆不同径向距离的膜厚。


5.如权利要求1所述的化学机械抛光方法,其特征在于,
第一膜厚形貌矩阵表示为THK1=[a1a2...an];
第二膜厚形貌矩阵表示为THK2=[b1b2...bn];
实际去除速率矩阵表示为RRP=[R1R2...Rn];
所述计算实际去除速率,包括:
RRP=(THK1-THK2)/t1;
其中,t1为所述预设时间。


6.如权利要求5所述的化学机械抛光方法,其特征在于,
期望膜厚形貌矩阵表示为THK0=[c1c2...cn];
期望去除速率矩阵表示为RRT=[R′1R′2...R′n];
所述计算期望去除速率,包括:
计算第二膜厚形貌的均值
计算期望膜厚形貌的均值
计算实际去除速率的均值
计算从所述第二膜厚形貌至所述期望膜厚形貌的估计时间t2=(MTHK2-MTHK0)/MRRP;
则,RRT=(THK2-THK0)/t2。


7.如权利要求1所述的化学机械抛光方法,其特征在于,对所述实际去除速率和所述期望去除速率进行比较以调整压力配方,包括:
计算所述实际去除速率在径向的不同分区上的均值,得到实际分区速率;
计算所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵慧佳赵德文王同庆路新春
申请(专利权)人:清华大学华海清科股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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