CN104517018B - 一种cmp工艺中新品研磨数据计算方法 - Google Patents
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Abstract
一种CMP工艺中新品研磨数据计算方法，应用于APC系统，按以下方法同步新品的定时程序中控制信息：一，TECH、Layer、PPID、PostTargetclearratio相同，则复制controller；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的刻开比clearratio）/（B的刻开比clearratio‑C的刻开比clearratio）=（A的研磨量Table–B的消除前值影响的研磨量Table’）/（B的消除前值影响的研磨量Table’‑C的消除前值影响的研磨量Table’）计算出新品A的研磨量Table，取A的前值=B、C前值之和的平均值；三，将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 数据与新品的对应数据相同，则复制当前的旧品控制信息 controller ；
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 与新品的对应数据相同，刻开比 clear ratio 不同，则按以下公式方法计算出新品 的研磨量 Table ： （A 的刻开比 clear ratio-B 的刻开比 clear ratio）/（B 的刻开比 clear ratio-C 的 刻开比 clear ratio）=（A 的研磨量 Table –B 的消除前值影响的研磨量 Table’）/（B 的 消除前值影响的研磨量 Table’-C 的消除前值影响的研磨量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 CN 104517018 A 说 明 书 3 2/3 页 4 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 值之和的平均值，也就是A的前值=（B的前值+C的前值）/2 ；
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，所述的新品研磨量 Table 的上下限设定为 ±800 Å。
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（研磨之前的膜厚值）和研 磨量 Table。同样的产品，不同的层次，刻开比不一样，刻开比 clearratio 是反映产品模板 pattern 疏密的一个参数，根据 clear ratio 计算 polish 的理论 polish 量，即 Table。
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 数据与新品的对应数据相同，则复制当前的旧品控制信息 controller ；
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 与新品的对应数据相同，刻开比 clear ratio 不同，则按以下公式方法计算出新品 的研磨量 Table ：
（A 的刻开比 clear ratio-B 的刻开比 clear ratio）/（B 的刻开比 clearratio-C 的 刻开比 clear ratio）=（A 的研磨量 Table –B 的消除前值影响的研磨量Table’）/（B 的 消除前值影响的研磨量 Table’-C 的消除前值影响的研磨量 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 值之和的平均值，也就是A的前值=（B的前值+C的前值）/2；
该公式所体现的计算方法，是以偏差比率的形式检验（check）未知数研磨量，刻开比 clear ratio 的差异越大，研磨量 Table 的差异也越大，由此区分一个未知的 Table值的大 概值，以差异的大小做 Table 的分布。
最后，将新品A的研磨量Table和前值写入控制信息controller，其它需要的信息数据复制自任意一个选取的 B 或 C 的数据。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。相比现有技术，本发明的数据准确，批次研磨量（lot polish）数据一步 到位，不用返工调试，减少返工率，提高了效率、降低了成本。
Claims (2)
1.一种CMP 工艺中新品研磨数据计算方法，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 PostTarget 和刻开比 clear ratio 数据与新品的对应数据相同，则复制当前的旧品控制信息controller ；
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 PostTarget 与新品的对应数据相同，刻开比 clear ratio 不同，则按以下公式方法计算出新品的研磨量 Table ：
（A 的刻开比 clear ratio-B 的刻开比 clear ratio）/（B 的刻开比 clear ratio-C的刻开比 clear ratio）=（A 的研磨量 Table –B 的消除前值影响的研磨量 Table’）/（B的消除前值影响的研磨量 Table’-C 的消除前值影响的研磨量 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 前值之和的平均值，即A的前值=（B的前值+C的前值）/2 ；
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计算方法，其特征是：所述的新品的研磨量 Table 的上下限为±800Å。
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| CN103299402A (zh) * | 2010-12-13 | 2013-09-11 | 法国圣戈班磨料磨具公司 | 化学机械平坦化（cmp）抛光垫修整器及制造方法 |
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2013
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CMP加工过程去除率的影响因素研究;周国安等;《电子工业专用设备》;20080120(第1期);第34-37页 * |
| 化学机械抛光过程优化研究;詹阳等;《电子工业专用设备》;20090420(第4期);第37-39页 * |
Also Published As
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