一种数据补偿方法和化学机械抛光设备技术

本发明专利技术公开了一种数据补偿方法和化学机械抛光设备，其中方法包括：当采集到的膜厚数据出现部分缺失时，采用趋势补偿算法和/或去除率估计补偿算法补足缺失部分的数据；其中，所述趋势补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的真实数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据，所述去除率估计补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的去除率数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据。述缺失部分的补偿数据。述缺失部分的补偿数据。

【技术实现步骤摘要】
一种数据补偿方法和化学机械抛光设备


[0001]本专利技术涉及化学机械抛光
，尤其涉及一种数据补偿方法和化学机械抛光设备。

技术介绍

[0002]晶圆制造是制约超/极大规模集成电路(即芯片，IC，Integrated Circuit)产业发展的关键环节。随着摩尔定律的延续，集成电路特征尺寸持续微缩逼近理论极限，晶圆表面质量要求愈加苛刻，因而晶圆制造过程对缺陷尺寸和数量的控制越来越严格。化学机械抛光(CMP，Chemical Mechanical Polishing)是晶圆制造工艺中非常重要的一个环节。抛光过程是利用承载头将晶圆压于抛光垫表面，依靠晶圆和抛光垫之间的相对运动并借助抛光液中的磨粒实现晶圆表面抛光。
[0003]在CMP设备抛光过程中，与晶圆相接触的部件(例如抛光盘、承载头)都在以固定的周期摆动或旋转。此时安装在抛光盘中的膜厚测量装置无法保证每次测量都能够抓到晶圆中心区域的采样点，使得中心部分的测量数据缺失。在后续的压力调整工作中，中心区域的数据缺失影响到该区域的压力计算调整，使得最终抓停的晶圆形貌受到影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种数据补偿方法和化学机械抛光设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0005]本专利技术实施例的第一方面提供了一种数据补偿方法，包括：
[0006]当采集到的膜厚数据出现部分缺失时，采用趋势补偿算法和/或去除率估计补偿算法补足缺失部分的数据；
[0007]其中，所述趋势补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的真实数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据，所述去除率估计补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的去除率数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据。
[0008]在一个实施例中，所述缺失部分出现在晶圆中心区域。
[0009]在一个实施例中，所述趋势补偿算法包括：
[0010]获取与缺失部分相邻的两端的真实数据；
[0011]拟合得到所述真实数据的趋势曲线；
[0012]根据所述趋势曲线得到缺失部分的补偿数据。
[0013]在一个实施例中，拟合趋势曲线包括：
[0014]建立表征真实数据映射关系的约束关系，所述真实数据包括测量信号数据和半径坐标数据；
[0015]根据所述测量信号数据及其对应的半径坐标数据求解所述约束关系。
[0016]在一个实施例中，所述约束关系为：
[0017][0018]其中，x为半径坐标数据，y为测量信号数据，a、b和c为系数。
[0019]在一个实施例中，所述去除率估计补偿算法包括：
[0020]计算缺失部分的相邻区域的去除率数据；
[0021]拟合所述相邻区域的去除率数据的变化趋势；
[0022]根据所述变化趋势求解缺失部分的去除率数据；
[0023]根据所述缺失部分的去除率数据以及上一次测量获取的缺失部分的测量信号数据，得到所述缺失部分的补偿数据。
[0024]在一个实施例中，具体步骤包括：
[0025]RR
S1
＝Profile
10
‑
Profile
11
[0026]F
RR
＝G(x)
[0027]其中，RR
S1
为缺失部分的相邻区域的去除率数据，Profile
10
为相邻区域中的上一次测量获取的测量信号数据，Profile
11
为相邻区域中的当前测量信号数据，F
RR
＝G(x)为表示缺失部分的相邻区域的去除率数据的变化趋势的约束方程。
[0028]在一个实施例中，利用所述趋势补偿算法获取缺失部分的第一补偿数据；
[0029]利用所述去除率估计补偿算法获取缺失部分的第二补偿数据；
[0030]将所述第一补偿数据和第二补偿数据加权，得到最终的补偿数据。
[0031]本专利技术实施例的第二方面提供了一种化学机械抛光设备，包括：
[0032]抛光盘，用于覆盖有对晶圆进行抛光的抛光垫；
[0033]承载头，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫上；
[0034]膜厚测量装置，用于在抛光期间测量晶圆的膜厚，获得测量信号数据；
[0035]控制装置，用于实现如上所述的数据补偿方法。
[0036]本专利技术实施例的第三方面提供了一种控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的数据补偿方法的步骤。
[0037]本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的数据补偿方法的步骤。
[0038]本专利技术实施例的有益效果包括：能够补足缺失部分的数据，在抛光过程中实时建立完整的晶圆膜厚形貌，以便于准确地进行后续压力调节控制。
附图说明
[0039]通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术的保护范围，其中：
[0040]图1示出了本专利技术一实施例提供的化学机械抛光设备；
[0041]图2示出了本专利技术一实施例提供的膜厚传感器；
[0042]图3示出了图2中各部件的运动方式；
[0043]图4示出了膜厚传感器的测量轨迹；
[0044]图5示出了测量数据出现缺失的现象；
[0045]图6和图7示出了一种数据缺失的示例以及利用实施例一中算法进行数据补偿的效果；
[0046]图8至图11示出了另一种数据缺失的示例以及利用实施例二中算法进行数据补偿的效果；
[0047]图12至图14示出了另一种数据缺失的示例以及利用实施例三中算法进行数据补偿的效果。
具体实施方式
[0048]下面结合具体实施例及其附图，对本专利技术所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本专利技术实施方式及本专利技术保护范围的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本专利技术具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
[0049]此外，还需要说明的是，本申请中使用的例如前、后、上、下、左、右、顶、底、正、背、水平、垂直等表示方位的术语仅仅是为了便于说明，用以帮助对相对位置或方向的理解，并非旨在限制任何装置或结构的取向。
[0050]为了说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数据补偿方法，其特征在于，包括：当采集到的膜厚数据出现部分缺失时，采用趋势补偿算法和/或去除率估计补偿算法补足缺失部分的数据；其中，所述趋势补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的真实数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据，所述去除率估计补偿算法为利用缺失部分的相邻区域的去除率数据的趋势拟合得到所述缺失部分的补偿数据。2.如权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，所述缺失部分出现在晶圆中心区域。3.如权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，所述趋势补偿算法包括：获取与缺失部分相邻的两端的真实数据；拟合得到所述真实数据的趋势曲线；根据所述趋势曲线得到缺失部分的补偿数据。4.如权利要求3所述的数据补偿方法，其特征在于，拟合趋势曲线包括：建立表征真实数据映射关系的约束关系，所述真实数据包括测量信号数据和半径坐标数据；根据所述测量信号数据及其对应的半径坐标数据求解所述约束关系。5.如权利要求4所述的数据补偿方法，其特征在于，所述约束关系为：其中，x为半径坐标数据，y为测量信号数据，a、b和c为系数。6.如权利要求1所述的数据补偿方法，其特征在于，所述去除率估计补偿算法包括：计算缺失部分的相邻区域的去除率数据；拟合所述相邻区域的去除率数据的变化趋势；根据所述变化趋势求解缺失部分的去除率数据；根据所述缺失部分的去除率数据以及上一次测量获取的缺失部分的测量信号数据，得到所述缺失部分的补偿数据。7.如权利要求6所述的数据补偿方法，其特征在于，具体步骤包括：RR
S1
＝Profile

【专利技术属性】
技术研发人员：吴英明，田芳馨，刘杰，王超，曾羿博，
申请(专利权)人：华海清科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：