[發明專利]脈沖電化學拋光工藝中優化工藝配方的方法

有效

• 申請號: 201410365997.0
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN105316756B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 金一諾;王堅;王暉
• 申請（專利權）人: 盛美半導體設備(上海)有限公司
• 主分類號: C25F3/30
• 分類號: C25F3/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張振軍

本發明提出了一種脈沖電化學拋光工藝中優化工藝配方的方法，包括：步驟1：獲取晶圓厚度前值的分布信息，并導入一個原有的工藝配方；步驟2：計算并生成不同晶圓半徑處相對運動速度的對應關系，該對應關系已被修正；步驟3：計算并生成晶圓上任一點處電流占空比分布的對應關系，該對應關系已被修正；步驟4：生成一個新的工藝配方替換所述原有的工藝配方，所述新的工藝配方中包含已被修正的相對運動速度的對應關系以及已被修正的電流占空比分布的對應關系。本發明同時考慮了噴頭的相對運動速度及電流占空比兩大因素，對拋光的去除率進行了控制。

技術領域

本發明涉及半導體加工工藝，更具體地說，涉及一種脈沖電化學拋光工藝中優化工藝配方的方法。

背景技術

21世紀的半導體加工行業迎來了新的發展機遇，伴隨著加工工藝的日臻完善，多樣且新穎的加工手段也層出不窮?；诠杵灤┛?TSV)技術的三維方向堆疊的集成電路封裝技術(3D IC Package)是目前最新的封裝技術之一，具有尺寸和質量小，有效降低寄生效應，改善芯片速度以及降低功耗等優點。而采用TSV技術通常會牽涉到電化學拋光的相關處理手段。

現有技術利用電化學工藝對晶圓進行拋光時，為了達到盡可能精確地控制晶圓各處的拋光去除率的目的，往往采用拋光液噴頭相對于晶圓的水平方向相對運動速度不變，直接利用噴頭內控制電流的占空比與去除率之間的對應關系，通過設置和改變電流占空比的值來直接控制去除率。遺憾的是，這一方法雖然總體上取得了不錯的效果，但卻存在一個嚴重的缺陷。該缺陷即利用電流占空比實際控制去除率時，雖然在20％至90％的占空比應用范圍內能夠獲得接近理想值的線性關系；但應用范圍在接近0％或100％的區域位置時，電流占空比和去除率的線性關系較差，難以通過占空比準確地控制去除率。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種脈沖電化學拋光工藝中優化工藝配方的方法，同時考慮了相對運動速度和電流占空比兩方面因素對去除率施加的影響，進而實現了對去除率進行精確控制的技術愿景。

為了達到上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種脈沖電化學拋光工藝中優化工藝配方的方法，通過相對運動速度和電流占空比來調節、控制晶圓的去除率，步驟包括：

步驟1：獲取晶圓厚度前值的分布信息，并導入一個原有的工藝配方；

步驟2：計算并生成不同晶圓半徑處相對運動速度的對應關系，該對應關系已被修正；

步驟3：計算并生成晶圓上任一點處電流占空比分布的對應關系，該對應關系已被修正；

步驟4：生成一個新的工藝配方替換所述原有的工藝配方，所述新的工藝配方中將包含已被修正的相對運動速度的對應關系以及已被修正的電流占空比分布的對應關系；

所述相對運動速度是拋光液噴頭相對于晶圓的水平方向的相對運動速度，所述電流占空比是拋光液噴頭中控制電流的電流占空比。

較佳地，所述晶圓厚度前值的分布信息、所述新的工藝配方以及所述相對運動速度的對應關系和電流占空比分布的對應關系進一步地由圖或圖表的形式體現。

進一步地，所述步驟1包括：根據測量、計算或二者相結合的處理方式得出晶圓全局厚度分布表T1，該晶圓全局厚度分布表T1給出了晶圓上任意坐標位置處所對應的晶圓厚度值；以及根據晶圓全局厚度分布表T1，計算晶圓的徑向平均厚度，并生成徑向平均厚度分布表T2；其中，圓心為晶圓的中心O，徑向平均厚度＝同一半徑的圓上所對應點的厚度總和/同一半徑的圓上所對應點的總數。

進一步地，所述步驟1包括：導入一個現有配方的標準相對運動速度表T3，并導入一個在該標準相對運動速度表T3的條件下產生的標準去除率表T4。