化学机械研磨时间控制方法技术

本发明专利技术公开了一种化学机械研磨时间控制方法，包括以下步骤：建立光片速率的均值规格；测试机台光片的研磨速率；测量晶圆膜厚前值；测试光片有台阶差和无台阶差时的速率；计算比较因子；测量第一个需要研磨产品的膜厚前值和台阶高度；计算第一个产品需要研磨的时间，进行研磨；测量第一个产品膜厚后值，判断膜厚后值是否超规格；计算第二个产品所需要的研磨时间，研磨后判断膜厚后值是否超规格；计算第Ｎ个产品所需要的研磨时间，研磨后判断膜厚后值是否超规格。本发明专利技术通过预估和修正新产品的研磨时间，减少生产线上做试生产的频率，降低人工成本，提高设备的利用率，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其是半导体技术中一种化学机械研磨 时间控制方法。技术背景在进行化学机械研磨研(Chemical mechanical planarization)工艺的生 产过程中，每一个产品进行研磨之前需要测量膜厚的前值，然后根据这种 产品试做光片速率，根据如下公式运算，得出研磨当前产品时所需要的时 间T= (Pre (thickness) —Condition Key) /Remove Rate (Pilot) 其中，Pre (thickness)是每一个产品到CMP站点时，膜厚测量的前值； Remove Rate (Pilot)是每次试做的光片速率；T是确定当前产品需要的研 磨时间；Condition Key是在生产工艺开发的过程中，当产品磨到后值规格 获得时间后，根据试做的光片的速率反推得到对应的光片的厚度，这个值 作为这种产品的工艺控制条件。在目前的生产工艺中每运行8个相同的产品，就需要测试这种光片速 率进行运算来确保产品的可靠性。随着半导体晶圆制造工厂的月产能越来 越大，生产线上的产品的种类越来越多，对生产的工艺控制要求也就越来 越高。随着工艺精度要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨时间控制方法，其特征在于，包括以下步骤：　　　　第一步，在确定机台状态良好的情况下，对与产品膜质一样的光片速率进行马拉松测试，获得相应的光片速率的均值规格（Ｘ－ｂａｒ），＋／－３均方差（＋／－Ｃｏｎｔｒｏｌ　　ｌｉｎｅ），＋／－６均方差（＋／－Ｓｐｅｃ　　ｌｉｎｅ）；　　　　第二步，测试特定机台特定光片的研磨速率；　　　　第三步，测量晶圆膜厚前值，若（Ｐｒｅ　　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ－Ｐｒｅ　　ｔａｒｇｅｔ）／Ｐｒｅ　　ｔａｒｇｅｔ的绝对值大于Ａ％，则检查前一步工艺是否存在问题，若（Ｐｒｅ　　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ－Ｐｒｅ　　ｔａｒｇｅｔ）／Ｐｒｅ　　ｔａｒｇｅｔ的绝对值不大于Ａ％，则...

【技术特征摘要】
1、一种化学机械研磨时间控制方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，在确定机台状态良好的情况下，对与产品膜质一样的光片速率进行马拉松测试，获得相应的光片速率的均值规格(X-bar)，+/-3均方差(+/-Control line)，+/-6均方差(+/-Spec line)；第二步，测试特定机台特定光片的研磨速率；第三步，测量晶圆膜厚前值，若(Pre thickness-Pre target)/Pre target的绝对值大于A％，则检查前一步工艺是否存在问题，若(Pre thickness-Pretarget)/Pre target的绝对值不大于A％，则进行第二步，其中，Pre thickness为前值；Pre target为前值的规格；A％为前值超出规格的范围；第四步，进行研磨测试得到光片有台阶差的时候的速率X，以及产品没有台阶差的时候的速率Y；第五步，计算比较因子a＝X/第二步中的光片研磨速率，b＝Y/第二步中的光片研磨速率；第六步，测量第一个需要研磨产品的膜厚前值Pre(1)以及台阶高度H；第七步，根据公式Ta＝H/X得到Ta，Ta为产品研磨到无台阶差时所需要的时间，根据公式Tb(1)＝(Pre(1)-H-Post target)/Y得到Tb(1)，Tb(1)为第一个需要研磨产品从无台阶差到研磨到后值规格时所需要的时间，Post target为后值规格；第八步，根据公式T(1)＝Ta+Tb(1)，得出第一个产品需要研磨的时间，先进工艺控制系统将T(1)发送到研磨机台，研磨机台根据时间T(1)对产品进行研磨；第九步，测量第一个产品的膜厚后值Post(1)，判断膜厚后值Post(1)是否超规格，若超规格，先进工艺控制系统报警并通知工程师处理，若不超规格，则存入先进工艺控制系统的数据库，并进行第十步；第十步，测试第二个产品的膜厚前值P...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海军，王贝易，程晓华，
申请(专利权)人：上海华虹NEC电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]