[發(fā)明專利]CMP工藝條件調(diào)整控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710094357.0
• 申請(qǐng)日: 2007-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN101450449A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉艷平;張震宇;金新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號(hào): B24B1/00
• 分類號(hào): B24B1/00;B24B37/04;H01L21/304
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 周 赤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及半導(dǎo)體制造工藝中的CMP技術(shù)，特別涉及一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法。

背景技術(shù)

CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)是半導(dǎo)體制造工藝中非常關(guān)鍵的工藝之一。現(xiàn)有的CMP工藝，在同一制品的同一膜質(zhì)作業(yè)時(shí)使用固定的一個(gè)工藝條件。在半導(dǎo)體工藝過程中，CMP前膜的均一性波動(dòng)較大，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時(shí)，殘膜的均一性受限于前膜的均一性。制品一前膜厚度如圖1-A中虛線所示，厚度范圍(range，同一片硅片內(nèi)膜的厚度的最大值與最小值的差值)較小，即前膜均一性好，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時(shí)，研磨后殘膜厚度如圖1-B中虛線所示，厚度范圍(range)也較小，即均一性也較好；制品二前膜厚度如圖1-A中實(shí)線所示，厚度范圍(range)較大，前膜均一性較差，表現(xiàn)為中間明顯偏厚，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時(shí)，研磨后殘膜厚度如圖1-B中實(shí)線所示，傾向?yàn)橹虚g明顯偏厚，厚度范圍(range)較大，殘膜均一性較差。使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨往往會(huì)導(dǎo)致殘膜的均一性有較大的波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致制品超出規(guī)格以外甚至廢片。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法，采用該方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)CMP研磨后膜厚均一性的有效控制。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，包括以下步驟：

(1).收集整理制品前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格；

(2).每個(gè)制品在CMP工藝進(jìn)行前一步，進(jìn)行前膜膜厚測(cè)量，獲得前膜厚度范圍；如果制品是第一次測(cè)試前膜，通過測(cè)試前膜輪廓曲線來確定前膜厚度的測(cè)試點(diǎn)及位置，然后在CMP工藝進(jìn)行前，進(jìn)行前膜膜厚測(cè)量，獲得前膜厚度范圍；

(3).在CMP工藝進(jìn)行的過程中，CMP設(shè)備根據(jù)前膜厚度范圍大小，依據(jù)建立的根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格選定相應(yīng)的CMP工藝條件進(jìn)行研磨；

所述前膜厚度范圍是前膜厚度的最大值與最小值的差值。

可以研磨后對(duì)制品進(jìn)行殘膜測(cè)試，根據(jù)實(shí)際測(cè)量的殘膜厚度范圍，檢驗(yàn)前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，對(duì)調(diào)整工藝條件的表格進(jìn)行修正；所述殘膜厚度范圍是殘膜厚度的最大值與最小值的差值。

本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中前膜均一性波動(dòng)對(duì)殘膜的影響，利用前膜均一性大小自動(dòng)修正CMP作業(yè)工藝條件，從而提高對(duì)殘膜膜厚均一性的控制。通過對(duì)部分前膜超標(biāo)制品研磨工藝條件的修正，明顯提高了制品膜厚的均一性，有效改善和控制了CMP工藝。

附圖說明

下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1-A是制品一、制品二前膜厚度示意圖；

圖1-B是圖1-A所示制品用固定工藝條件進(jìn)行CMP作業(yè)后殘膜的厚度示意圖；

圖2-A是制品三、制品四、制品五前膜厚度示意圖；

圖2-B是圖2-A所示制品用本發(fā)明的方法進(jìn)行CMP作業(yè)后殘膜的厚度示意圖；

圖3是本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法的一實(shí)施方式流程示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法一實(shí)施方式如圖3所示，包括以下步驟：

1、收集整理前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍(range，最大值-最小值)調(diào)整工藝條件的表格。工藝條件中的參數(shù)包括研磨頭(head)各壓力(如內(nèi)環(huán)I/隔膜M/保持環(huán)R等)、轉(zhuǎn)速，研磨液(slurry)流量，修復(fù)盤(Condition?Disk)壓力、轉(zhuǎn)速，研磨盤轉(zhuǎn)速等所有CMP工藝過程中的可調(diào)參數(shù)。一實(shí)施例如表一所示。

表一：