[發(fā)明專(zhuān)利]CMP工藝中的監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110006885.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113314430A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李陽(yáng);姜鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/66
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/66;H01L21/67;H01L21/306
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種CMP工藝中的監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)方法包括：提供具有第一圖形的第一光罩；所述第一圖形具有預(yù)設(shè)的第一圖形尺寸參數(shù)；基于所述第一光罩，對(duì)晶圓的一個(gè)表面進(jìn)行刻蝕；所述晶圓具有刻蝕圖形的表面為第一表面；在所述第一表面沉積金屬層后，對(duì)所述第一表面進(jìn)行多次CMP處理；完成最后一次CMP處理后，獲取所述第一表面的第一形貌信息；確定所述第一形貌信息以及所述第一圖形尺寸參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本申請(qǐng)技術(shù)方案只需要一片晶圓，僅需要在完成最后一次CMP處理后，獲得第一表面的形貌信息，無(wú)需在不同工藝階段分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集周期短，操作簡(jiǎn)單，效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)半導(dǎo)體器件制作工藝技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，設(shè)計(jì)一種CMP工藝中的監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的電子設(shè)備被廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活以及工作當(dāng)中，為人們的日常生活以及工作帶來(lái)了巨大的便利，成為當(dāng)今人們不可或缺的重要工具。

電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)各種功能的控制部件是集成電路，而集成電路的主要功能性元件是各種半導(dǎo)體元件。半導(dǎo)體元件一般是通過(guò)晶圓制備而成，在半導(dǎo)體器件制作工程中，CMP(化學(xué)機(jī)械研磨)是一個(gè)重要的工藝處理過(guò)程。在半導(dǎo)體器件制作過(guò)程中，全局平坦化是CMP處理的目標(biāo)。

現(xiàn)有技術(shù)中，需要對(duì)樣品晶圓進(jìn)行工藝參數(shù)監(jiān)控，在此過(guò)程中，需要在不同工藝階段分別進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集工藝周期長(zhǎng)，操作方式復(fù)雜，效率低。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环NCMP工藝中的監(jiān)測(cè)方法以及監(jiān)控系統(tǒng)，方案如下：

一種CMP工藝中的監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括：

提供具有第一圖形的第一光罩；所述第一圖形具有預(yù)設(shè)的第一圖形尺寸參數(shù)；

基于所述第一光罩，對(duì)晶圓的一個(gè)表面進(jìn)行刻蝕；所述晶圓具有刻蝕圖形的表面為第一表面；

在所述第一表面沉積金屬層后，對(duì)所述第一表面進(jìn)行多次CMP處理；

完成最后一次CMP處理后，獲取所述第一表面的第一形貌信息；

確定所述第一形貌信息以及所述第一圖形尺寸參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

優(yōu)選的，在上述監(jiān)測(cè)方法中，獲取所述第一形貌信息的方法包括：

獲得所述第一表面不同位置的相對(duì)高度差信息以及所述晶圓在第一方向上不同位置的厚度信息；所述第一方向垂直于所述晶圓；

其中，所述第一形貌信息包括所述相對(duì)高度差信息以及所述厚度信息。

優(yōu)選的，在上述監(jiān)測(cè)方法中，獲得所述相對(duì)高度差信息的方法包括：

通過(guò)干涉儀對(duì)所述第一表面進(jìn)行掃描，獲得所述相對(duì)高度信息。

優(yōu)選的，在上述監(jiān)測(cè)方法中，獲得所述厚度信息的方法包括：

通過(guò)掃描電子顯微鏡或是透射電鏡對(duì)所述晶圓的斷面進(jìn)行測(cè)量，獲得所述厚度信息。

優(yōu)選的，在上述監(jiān)測(cè)方法中，所述監(jiān)測(cè)方法還包括：

基于所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，獲得所述第一圖形尺寸參數(shù)的校對(duì)參數(shù)。

優(yōu)選的，在上述監(jiān)測(cè)方法中，所述監(jiān)測(cè)方法還包括：

基于第二圖形尺寸參數(shù)以及所述關(guān)聯(lián)關(guān)系，預(yù)測(cè)所述晶圓如果采用具有所述第二圖形尺寸參數(shù)的第二光罩所對(duì)應(yīng)的第二形貌信息；

其中，所述第二圖形尺寸參數(shù)與所述第一圖形尺寸參數(shù)不同。

本申請(qǐng)還提供了一種CMP工藝中的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：