CN104516993A - 一种cmp工艺中新品研磨数据的精确计算方法 - Google Patents
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Abstract
一种CMP工艺中新品研磨数据的精确计算方法,应用于APC系统,按以下规则同步新品的定时程序中控制信息:一,旧品TECH、Layer、PPID、PostTargetclearratio和新品相同,则复制旧品controller到新品;二,clearratio不同,clearratio差异在5%以内的任意两笔旧品记录,按公式A的刻开比clearratio/B和C刻开比clearratio的平均值=B和C消除前值不同影响的研磨量Table’的平均值/A的研磨量Table;计算出新品A的研磨量Table;A的前值=B、C前值的平均值;三,将A的研磨量Table和前值写入控制信息controller,其它信息数据复制自任意一个选取的旧品B或C的数据。本发明的新品上线成功率高、成本低、减少浪费。
Description
技术领域
本发明涉及芯片制造的CMP工艺,特别是一种CMP工艺中新品研磨数据计算方法。
背景技术
半导体平坦化(CMP)是半导体制造中至关重要的环节。在CMP业内,通常的晶圆的返工率(rework ratio by wafer)大概在10%左右,所以控制返工率有利于节约成本、提高工作效率。
CMP工艺中,有一个重要指标是刻开率(clear ratio),是指刻开面积和未刻开面积之比,CMP的研磨时间和刻开率有一定的关系。但是这个内在关系并没有被利用到返工率控制上。
新品上线的时候,其成功率(success ratio)大约在80%。业内将追求新品的一次成功率、不返工作为关键项目指标(KPI),用来体现质量和技术水平、赢得客户。所以如何提高新品的成功率是一个重要研究课题。而成功率的控制主要来自新品的理论研磨量(理论polish量、即Table)的计算和设定。
现有的手段,凭经验设定数据,质量不稳定,将严重增加成本、影响机台产能和使用效率,影响CT、影响cost down、影响SPC CPK的提升、OCAP ratio、hold lot ratio,甚至影响defect,MO等一系列指标,还浪费人力和消耗能源。
发明内容
本发明的目的是发明一种利用clear ratio计算CMP新品的研磨量Table的方法,以提高新品的成功率(success ratio),减少返工率。
为此,采用的技术手段是:
一种CMP工艺中新品研磨数据的精确计算方法,应用于APC系统,所述APC系统的控制信息controller中含有晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target、刻开比clear ratio数据、前值(研磨之前的膜厚值)和旧品的研磨量Table,其特征是,按以下方法同步新品的定时程序中控制信息controller:
一,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target和刻开比clear ratio与新品相同,则复制当前的控制信息controller到新品;
二,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target相同,刻开比clear ratio与新品不同,则按以下公式方法计算新品研磨量Table,
A的刻开比 clear ratio /B和C刻开比clear ratio的平均值= B和C消除前值不同影响的研磨量Table’的平均值/A的研磨量Table;
式中A表示新品,B、C为任意两个刻开比差异在5%以内的旧品; A、B、C的刻开比clear ratio均为预设值; B的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =B的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的B的研磨量Table;C的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =C的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的C的研磨量Table;其中,控制信息controller中已经存在B、C的前值和研磨量Table数据,A的前值=B、C前值的平均值;
然后将计算出的新品A的研磨量Table和A的前值写入控制信息controller,其它信息数据复制自任意一个选取的旧品B或C的数据。
优选的是,所述的新品的研磨量Table的上下限设定为±800Å。
本发明通过寻找新品研磨量table和刻开比clear ratio的关系,揭示了一种CMP上线新品的控制信息数据的计算方法,能够提供精确的控制信息数据,大幅度提高新品成功率success ratio,最终实现减少返工率、提升产能、提升CT、降低成本、提高效率、提高品质的有益效果。
具体实施方式
CMP研磨的时间和刻开比clear ratio有一定的关系,本发明是按照刻开比clear ratio来计算产品的理论研磨量polish amout等信息数据。本发明应用于APC系统,所述的APC系统的控制信息controller中含有晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target、刻开比clear ratio数据、前值和研磨量Table,前值是指研磨之前的膜厚值,以上数据都是APC系统工作的必要信息数据,数据决定了研磨质量和效果。同样的产品,不同的层次,刻开比clear ratio不一样,所以刻开比clear ratio是反映产品模板pattern疏密的一个参数,根据刻开比clear ratio计算polish的理论polish量,即Table(研磨量)。
设定新品为A,同步新品A的定时程序中同步控制信息controller的方法如下:
一,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target和刻开比clear ratio与新品相同,则复制当前的控制信息controller到新品;
二,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target相同,刻开比clear ratio与新品不同,则按以下公式方法计算新品研磨量Table,
A的刻开比 clear ratio /B和C刻开比clear ratio的平均值= B和C消除前值不同影响的研磨量Table’的平均值/A的研磨量Table;
式中A表示新品,B、C为任意两个刻开比差异在5%以内的旧品; A、B、C的刻开比clear ratio均为预设值; B的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =B的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的B的研磨量Table;C的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =C的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的C的研磨量Table;其中,控制信息controller中已经存在B、C的前值和研磨量Table数据,A的前值=B、C前值的平均值;
将新品A的研磨量Table和前值写入控制信息controller,其它信息数据(如晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target等)复制自任意一个选取的B或C的数据。另外,APC系统中设定新品A研磨量Table的上下限设定为±800Å。
至此,新品A的研磨量信息数据计算完成,通过对CMP设备的数据输入,可以完成新品的上线生产。
实际的线上作业中,inline thickness的量测本来就存在误差和波动,包括工艺机台和量测机台间的差异,而本发明的方法是利用刻开比clear ratio的差异与研磨量table差异之间的联系来获取新品的研磨数据,clear ratio的差异越大,Table的差异也越大,以差异的大小做Table的分布。本发明方法数据要求较低,能够提高成功率、降低计算难度、减少误差以及差异的累加。本发明的数据准确,批次研磨量(lot polish)数据一步到位,能减少返工率,提高了效率、进一步降低了成本。
Claims (2)
1.一种CMP工艺中新品研磨数据的精确计算方法,应用于APC系统,所述APC系统的控制信息controller中含有晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target、刻开比clear ratio数据、前值和旧品的研磨量Table,其特征是,按以下方法同步新品的定时程序中控制信息controller:
一,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target和刻开比clear ratio与新品相同,则复制当前的控制信息controller到新品;
二,旧品的晶圆工艺TECH、层次Layer、层次上应用的工艺程序PPID、中心值Post Target相同,刻开比clear ratio与新品不同,则按以下公式方法计算新品研磨量Table,
A的刻开比 clear ratio /B和C刻开比clear ratio的平均值= B和C消除前值不同影响的研磨量Table’的平均值/A的研磨量Table;
式中A表示新品,B、C为任意两个刻开比差异在5%以内的旧品; A、B、C的刻开比clear
ratio均为预设值; B的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =B的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的B的研磨量Table;C的消除其前值不同影响的研磨量Table’ =C的前值-A的前值+控制信息controller中已经定义的C的研磨量Table;其中,控制信息controller中已经存在B、C的前值和研磨量Table数据,A的前值=B、C前值的平均值;
然后将计算出的新品A的研磨量Table和A的前值写入控制信息controller,其它信息数据复制自任意一个选取的旧品B或C的数据。
2.根据权利要求1所述的CMP工艺中新品研磨数据的精确计算方法,其特征是:所述的新品研磨量Table的上下限为±800Å。
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---|---|---|---|---|
US20050112997A1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-05-26 | Lin Chun H. | Advanced process control approach for Cu interconnect wiring sheet resistance control |
CN1979359A (zh) * | 2005-11-22 | 2007-06-13 | 三星电子株式会社 | 控制半导体器件制造过程的方法和控制系统 |
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