CN108406575A - Cmp研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种首先预设两套CMP参数,其研磨后的薄膜表面的特征分为两组;以硅片上直径为X轴,圆心为原点,在X轴上分别采集多个不同位置的两套CMP研磨参数所对应研磨速率A和B,然后分别拟合出速率A和B的一个关于X轴的二次多项式,根据这两个2次多项式的系数拟合出最佳配比;将2套速率的作业时间按所述配比进行分配,即可得出由参数A和B整合出的最平坦速率C。计算当前薄膜的面内差值,然后选用A和B参数中相对的速率进行研磨时间调整;即当薄膜呈凹面时,增加速率为凹线的那套参数的研磨时间;当薄膜呈凸面时,增加速率为凸线的参数研磨时间。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别是指一种CMP研磨方法。
背景技术
化学机械研磨(CMP)是一种表面全局平坦化技术,它通过硅片和一个抛光头之间的相对运动来平坦化硅片表面。在抛光头和硅片之间有磨料,并同时施加下压力。
CMP在进行制品研磨前,先要确定一套研磨工艺参数(包括:流量、压力和转速等),然后使用该套参数对同膜种的无图形片进行研磨,计算出该套工艺的研磨速率:(研磨前膜厚-研磨后膜厚)/研磨时间=研磨速率。
再根据制品所需要的研磨量,计算出所需研磨时间:研磨量/研磨速率=研磨时间。由于研磨部件属于消耗品,因此研磨速率会有波动,从而导致CMP后的实际膜厚与理论膜厚存在偏差。通过计算这个偏差值,integrated Advanced Process Control software(iAPC)会对研磨时间进行调整,使CMP后的薄膜膜厚与目标值相近。
由于CMP过程中只使用了一套参数设置,从而导致研磨后薄膜的表面形貌特征是固有的,凹面的只能是凹面,凸面的只能是凸面,通过时间的调整是无法改变这一特征的。
CMP后的膜厚主要有2个重要指标:1.平均膜厚;2.面内均一性。目前的iAPC体系只能调节CMP后的平均膜厚,对面内均一性无法起到调节的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种CMP研磨方法,同时改善研磨后薄膜厚度和面内均一性。
为解决上述问题,本发明所述的一种CMP研磨方法,首先预设两套CMP参数,其研磨后的薄膜表面的特征分为两组;以硅片上直径为X轴,圆心为原点,在X轴上分别采集多个不同位置的两套CMP研磨参数所对应研磨速率A和B,然后分别拟合出速率A和B的一个关于X轴的二次多项式,根据这两个2次多项式的系数拟合出最佳配比;将2套速率的作业时间按所述配比进行分配,即可得出由参数A和B整合出的最平坦速率C。
进一步地,所述的两套CMP研磨参数,分别对应于薄膜表面整体呈凹面和凸面。
进一步地,所述研磨速率是在X轴上取不同位置的点的膜厚,将研磨前的膜厚减去研磨后的膜厚再除以研磨时长,即得研磨速率。
进一步地,计算当前薄膜的面内差值,然后选用A和B参数中相对的速率进行研磨时间调整;即当薄膜呈凹面时,增加速率为凹线的那套参数的研磨时间;当薄膜呈凸面时,增加速率为凸线的参数研磨时间。
进一步地,所述面内差值,是薄膜表面最高处与最低处的膜厚差异值。
本发明所述的CMP研磨方法,选用A和B两套研磨参数中相对的速率进行研磨时间调整,从而达到互相抵消的效果,使得薄膜表面的均一性得以改善,同时薄膜厚度也是趋向目标值。
附图说明
图1是两套研磨参数的研磨速率曲线。
图2是薄膜关于X轴的各点的膜厚数据曲线。
图3是本发明方法步骤示意图。
具体实施方式
本发明所述的CMP研磨方法,首先预设两套CMP参数,其研磨后的薄膜表面的特征分为整体呈凹面和凸面的两组;以硅片上直径为X轴,圆心为原点,在X轴上分别采集多个不同位置的两套CMP研磨参数所对应研磨速率A和B,所述研磨速率是在X轴上取不同位置的点的膜厚,将研磨前的膜厚减去研磨后的膜厚再除以研磨时长,即得研磨速率。然后分别拟合出速率A和B的一个关于X轴的二次多项式,根据这两个2次多项式的系数拟合出最佳配比;将2套速率的作业时间按所述配比进行分配,即可得出由参数A和B整合出的最平坦速率C。
计算当前薄膜表面的最高处与最低处的膜厚差异值作为面内差值,然后选用A和B参数中相对的速率进行研磨时间调整;即当薄膜呈凹面时,增加速率为凹线的那套参数的研磨时间;当薄膜呈凸面时,增加速率为凸线的参数研磨时间。
即通过上述方法建立新的iAPC体系:
预设二套CMP参数,其研磨后薄膜表面特征为相对的凹面和凸面。以硅片上直径为X轴作为膜厚数据收集点(比如8寸:-97,-80,-70,-60,-50,-40,-30,-20,-10,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,97。单位:mm)。收集各点上二套CMP参数A&B,所相对应研磨速率A&B,然后分别拟合出速率A&B的一个关于X的2次多项式,根据这两个2次多项式的系数,拟合出最佳配比。将2套速率的作业时间按该比例分配,即得由参数A&B整合出的最平坦速率C。即:当薄膜表面呈凹面时,增加速率为凹线那套参数的研磨时间;当薄膜表面为凸面时,增加速率为凸线的参数研磨时间),从而达到互相抵消的效果,使得薄膜表面的膜厚均一性得以改善,同时薄膜厚度也是趋向目标值。
假设两套研磨参数A和B,在无图形片上测得的研磨速率见下表:
参考曲线如图1。
拟合2次多项式:
速率A=2994.8284+0*X-0.039455*X2
速率B=3002.5858+0*X+0.0197275*X2
速率A和B整合使得2次项系数为0,可得整合后速率C中,速率A&B的时间配比为1:2。
即得下表:
例如,假设某一制品研磨量为目标膜厚通过240秒速率C的研磨后,薄膜厚度曲线如图2所示,平均膜厚薄膜呈凸状,面内差异为X轴各点膜厚如下表:
由于薄膜呈凸状,因此增加速率呈凸线的速率A来达到改善效果。速率A的改善效果为因此在速率C作业的前提下,需要额外追加1分钟的速率A作业时间,而速率C的作业时间相对减少:
速率C作业时间=(12000-2852*1)/3000=183s=速率A 61s+速率B122s;
因此最佳的作业时间由原来的速率A 80s+速率B 160s转变为了速率A:121s+速率B:122s,由此可得一个面内均一性趋于0的薄膜表面形貌。
以上仅为本发明的优选实施例,并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种CMP研磨方法,其特征在于:首先预设两套CMP参数,其研磨后的薄膜表面的特征分为两组;以硅片上直径为X轴,圆心为原点,在X轴上分别采集多个不同位置的两套CMP研磨参数所对应研磨速率A和B,然后分别拟合出速率A和B的一个关于X轴的二次多项式,根据这两个2次多项式的系数拟合出最佳配比;将2套速率的作业时间按所述配比进行分配,即可得出由参数A和B整合出的最平坦速率C。
2.如权利要求1所述的CMP研磨方法,其特征在于:所述的两套CMP研磨参数,分别对应于薄膜表面整体呈凹面和凸面。
3.如权利要求1所述的CMP研磨方法,其特征在于:所述研磨速率是在X轴上取不同位置的点的膜厚,将研磨前的膜厚减去研磨后的膜厚再除以研磨时长,即得研磨速率。
4.如权利要求1所述的CMP研磨方法,其特征在于:计算当前薄膜的面内差值,然后选用A和B参数中相对的速率进行研磨时间调整;即当薄膜呈凹面时,增加速率为凹线的那套参数的研磨时间;当薄膜呈凸面时,增加速率为凸线的参数研磨时间。
5.如权利要求4所述的CMP研磨方法,其特征在于:所述面内差值,是薄膜表面最高处与最低处的膜厚差异值。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110722692A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-24 | 江苏澳洋顺昌集成电路股份有限公司 | 一种控制研磨产品bow值加工的方法 |
CN113539952A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 铜cmp的工艺控制方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001308049A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 基板加工における加工手段の移動速度の補正方法 |
CN101097882A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 改善sti-cmp面内平坦性的方法 |
CN101121240A (zh) * | 2006-08-09 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 控制cmp膜厚面内均一性的方法 |
CN101121245A (zh) * | 2006-08-11 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 改善氧化膜cmp均一性的方法 |
CN101456150A (zh) * | 2007-12-11 | 2009-06-17 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 化学机械抛光方法 |
CN101456156A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 调节化学机械平面化速率的方法 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001308049A (ja) * | 2000-04-19 | 2001-11-02 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | 基板加工における加工手段の移動速度の補正方法 |
CN101097882A (zh) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 改善sti-cmp面内平坦性的方法 |
CN101121240A (zh) * | 2006-08-09 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 控制cmp膜厚面内均一性的方法 |
CN101121245A (zh) * | 2006-08-11 | 2008-02-13 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 改善氧化膜cmp均一性的方法 |
CN101456150A (zh) * | 2007-12-11 | 2009-06-17 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 化学机械抛光方法 |
CN101456156A (zh) * | 2007-12-13 | 2009-06-17 | 上海华虹Nec电子有限公司 | 调节化学机械平面化速率的方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110722692A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-24 | 江苏澳洋顺昌集成电路股份有限公司 | 一种控制研磨产品bow值加工的方法 |
CN110722692B (zh) * | 2019-10-12 | 2021-09-07 | 江苏澳洋顺昌集成电路股份有限公司 | 一种控制研磨产品bow值加工的方法 |
CN113539952A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-10-22 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 铜cmp的工艺控制方法 |
CN113539952B (zh) * | 2021-06-29 | 2024-04-30 | 上海华力集成电路制造有限公司 | 铜cmp的工艺控制方法 |
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