用于原位测量膜厚的方法及化学机械抛光设备技术

技术编号:41882964 阅读:20 留言:0更新日期:2024-07-02 00:37
本发明专利技术提供一种用于原位测量膜厚的方法及化学机械抛光设备,所述方法包括根据晶圆薄膜的反射光谱和等效光源光谱生成实测光谱,所述等效光源光谱是利用经过抛光液以及抛光液与准直光源探头之间的介质层的反射光所生成的波长与光强度对应关系数据;将所述实测光谱与参考光谱库进行匹配;获取与所述实测光谱匹配的参考光谱所对应的晶圆薄膜厚度作为检测结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶圆参数测量领域,具体涉及一种用于原位测量膜厚的方法及化学机械抛光设备


技术介绍

1、化学机械抛光(chemical mechanical planarization,cmp)是一种全局表面平坦化技术,在半导体制造过程中用以减小晶圆厚度变化和表面形貌的影响。化学机械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。有些抛光工艺需要去除晶圆上透明或半透明的单层膜(晶圆包括基底以及形成在基底上的单层膜),而在抛光过程中对单层膜的膜厚控制,对于cmp工艺十分重要,即判断是否已将膜层平坦化到所要的平整度或厚度,或确定何时移除了所要量的材料。因此。单层膜的厚度变化需要准确、实时地获取,从而实时调节抛光压力和抛光时长,精确控制抛光终点,避免出现过抛或欠抛的情况。

2、在使用光学非接触式反射率法进行晶圆膜厚原位测量中,晶圆与探头之间会存在多种介质,例如空气、玻璃、pu、抛光液等。在多层介质结构中的晶圆膜厚测量中,每一层不同的介质结构对晶圆反射率谱的造成影响程度和影响方式不同,而多种介本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于原位测量膜厚的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据晶圆薄膜的反射光谱和等效光源光谱生成实测光谱之前,还包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述介质层包括设置于抛光盘和抛光垫上的透光密封层、抛光液形成的体相水层。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,参考光谱库是利用光谱计算模型针对给定的晶圆薄膜厚度所生成的参考光谱的集合,所述光谱计算模型中包括晶圆的光谱参数,以及晶圆薄膜表面的体相水与晶圆薄膜表面之间物质形成的近表面层的光谱参数。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,...

【技术特征摘要】

1.一种用于原位测量膜厚的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在根据晶圆薄膜的反射光谱和等效光源光谱生成实测光谱之前,还包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述介质层包括设置于抛光盘和抛光垫上的透光密封层、抛光液形成的体相水层。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,参考光谱库是利用光谱计算模型针对给定的晶圆薄膜厚度所生成的参考光谱的集合,所述光谱计算模型中包括晶圆的光谱参数,以及晶圆薄膜表面的体相水与晶圆薄膜表面之间物质形成的近表面层的光谱参数。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述晶圆的光谱参数包括晶圆薄膜的光谱参数和晶圆基底的光谱参数。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,晶圆薄膜的光谱参数包括晶圆薄膜的折射率,所述晶圆基底的光谱参数包括晶圆基底的折射率。

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述近表面层是用于模拟晶圆薄膜表面的体相水与晶圆薄膜表面之间物质的一个表面等效层。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述表面等效层的光谱参数包括所述表面等效层的折射率。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在将所...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟炜涛周惠言蒋继乐
申请(专利权)人:北京特思迪半导体设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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