CN109183105B - 一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，自动工艺控制系统根据晶圆的洗边位置，建立理论马达位置与洗边位置的对应关系；机台对空白晶圆进行洗边操作，量测机台实时量测空白晶圆的洗边结果，把洗边结果反馈给自动工艺控制系统；判断实际洗边结果是否在规定范围内；根据实际洗边结果实时校正对应关系中的马达位置；自动工艺控制系统比较空白晶圆和图案晶圆的洗边位置，以得到差异比值，自动工艺控制系统根据对应关系及差异比值调整马达位置对图案片晶圆进行洗边操作。本发明的有益效果是，向洗边装置中引入自动工艺控制系统，精确的校正洗边位置，定时监测洗边位置，简化了洗边位置的繁琐校正程序，提高了机台产能，节约人力资源。

Description

一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法。
背景技术
随着硅片尺寸越来越大，线宽越来越小，早期工艺中不是很关心的硅片边缘问题，变得越来越严重。因为随着硅片尺寸的增大，硅片的周长成倍的增加，而线宽的变小，导致硅片边缘有效芯片的数量也成倍的增大。硅片铜电镀边缘边缘球状物去除工艺的波动问题就变得越来越重要，对提高良率和生产效率有非常重要的意义。Edge Beval Remove(边缘球状物去除工艺)作为铜电镀中三个主要步骤：镀铜、洗边(即Edge Beval Remove)、退火(anneal)之一，通过马达精确控制洗边的位置，然后通过机械和化学作用把铜电镀后边缘不平整的颗粒去除，从而减小微粒缺陷，提高芯片边缘成品率。
传统的Edge Beval Remove(边缘球状物去除工艺)洗边主要是通过Edge BevalRemove nozzle把预混和的H2O2和H2SO4喷溅到晶圆的边缘的位置，依靠H2O2和H2SO4的化学作用把晶圆表面的铜腐蚀掉；而整个腐蚀过程中洗边位置的精确控制则关系到晶圆边缘成品率的高低。
然而，对于洗边位置的精确控制，以WEE2.5mm为例。现有方法繁琐、耗时，无论从人力、机台产能还是晶圆成本上都浪费严重，校正一次一般需要八到九个小时。
另外，在洗边位置校正后，大规模生产时需要进行周期性维护，例如在HLMC公司，铜电镀机台平均每12小时周期性维护一次。每次周期性维护后，需要利用空片模拟机台的洗边位置，从而获得机台状态稳定性信息。洗边位置的监控虽然不像校正时那么复杂，但从空片开始洗边到得到洗边的准确位置整个过程，同样繁琐、耗时、浪费机台产能。
更进一步地，目前现有的铜电镀机台在通过空片位置监控，确认机台状态良好的情况下，电镀图案片时，机台无法实时监控洗边位置。这对于图案片的大规模生产存在着极大的潜在风险，甚至当洗边马达出现问题停止工作时，工程师也无法及时获得信息，严重地会导致晶圆报废或者下一道工艺机台的污染。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，旨在向洗边装置中引入自动工艺控制系统，精确的校正洗边位置，定时监测洗边位置，简化了洗边位置的繁琐校正程序，提高了机台产能，节约人力资源。
具体技术方案如下：
一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，提供用于晶圆电镀洗边的机台，用于测量空白晶圆洗边位置的量测机台以及自动工艺控制系统，机台与自动工艺控制系统信号连接，机台与测量机台连接，还包括以下步骤：
步骤一：自动工艺控制系统根据晶圆的洗边位置，建立理论马达位置与洗边位置的对应关系；
步骤二：机台根据对应关系设定马达位置，对空白晶圆进行洗边操作，量测机台实时量测空白晶圆的洗边结果，并把洗边结果反馈给自动工艺控制系统；
步骤三：自动工艺控制系统判断实际洗边结果是否在规定范围内，当实际洗边结果在规定范围内时，保存对应关系并执行步骤五；
步骤四：自动工艺控制系统根据实际洗边结果实时校正对应关系中的马达位置，返回步骤二；
步骤五：自动工艺控制系统比较空白晶圆和图案晶圆的洗边位置，以得到差异比值，自动工艺控制系统根据对应关系及差异比值调整马达位置对图案片晶圆进行洗边操作。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，步骤一对应关系的建立，包括以下步骤：
步骤S1:提供一洗边控制界面，以输入晶圆的洗边位置和理论马达位置的对应数据；
步骤S2:洗边控制界面将对应数据反馈给自动工艺控制系统；
步骤S3:自动工艺控制系统根据接收到的对应数据建立对应关系。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，步骤四包括以下步骤：
步骤C1：自动工艺控制系统根据实际洗边结果得到空白晶圆的所需洗边对应的理论马达位置；
步骤C2：自动工艺控制系统根据理论马达位置校正对应关系中的马达位置。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，自动工艺控制系统在机台运行时实时监测图案晶圆的洗边位置。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，自动工艺控制系统在机台周期性维护后对空白晶圆的洗边位置进行监测。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于200mm。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于300mm。
优选的，校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于450mm。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：向洗边装置中引入自动工艺控制系统，精确的校正洗边位置，定时监测洗边位置，简化了洗边位置的繁琐校正程序，提高了机台产能，节约人力资源。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法的流程图；
图2为本发明一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法的步骤一的流程图；
图3为本发明一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法的步骤四的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明包括一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其中，提供用于晶圆电镀洗边的机台，用于测量空白晶圆洗边位置的量测机台以及自动工艺控制系统，机台与自动工艺控制系统信号连接，机台与测量机台连接，如图1所示，还包括以下步骤：
步骤一：自动工艺控制系统根据晶圆的洗边位置，建立理论马达位置与洗边位置的对应关系；
步骤二：机台根据对应关系设定马达位置，对空白晶圆进行洗边操作，量测机台实时量测空白晶圆的洗边结果，并把洗边结果反馈给自动工艺控制系统；
步骤三：自动工艺控制系统判断实际洗边结果是否在规定范围内，当实际洗边结果在规定范围内时，保存对应关系并执行步骤五；
步骤四：自动工艺控制系统根据实际洗边结果实时校正对应关系中的马达位置，返回步骤二；
步骤五：自动工艺控制系统比较空白晶圆和图案晶圆的洗边位置，以得到差异比值，自动工艺控制系统根据对应关系及差异比值调整马达位置对图案晶圆晶圆进行洗边操作。该方法快速、有效、精确，一个完整洗边位置的校正过程只需二十分钟左右，大大提高了机台产能，节约了人力资源。
需要说明的是，图案晶圆是完成前序工艺加工的等待电镀洗边的晶圆。
进一步地，在上述实施例中，用于晶圆电镀洗边的机台为运用边缘球状物去除工艺的洗边机台，即EBR洗边机台。
本发明在传统铜电镀的基础上，在EBR(Edge Beval Remove，边缘球状物去除工艺)洗边机台中引入先进的自动工艺控制系统(即APC系统)，可高效快速地校正铜电镀时晶圆的洗边位置，大大简化了ECP洗边位置的繁琐校正程序，提高了机台产能，节约了人力资源。
进一步地，在上述实施例中，将规定范围设定为20μm以内，若待洗边片的实时洗边位置的误差不超过20μm，则可以完成该待洗边件的洗边操作。
进一步地，在上述实施例中，如图2所示，步骤一对应关系的建立，包括以下步骤：
步骤S1:提供洗边控制界面，以输入晶圆的洗边位置和理论马达位置的对应数据；其中马达位置记为MP，洗边位置记为MEE；
步骤S2:洗边控制界面将对应数据反馈给自动工艺控制系统；
步骤S3:根据MP与MEE已有的线性关系，自动工艺控制系统根据接收到的对应数据建立对应关系。
进一步地，在上述实施例中，如图3所示，步骤四包括以下步骤：
步骤C1：自动工艺控制系统根据实际洗边结果得到空白晶圆的所需洗边对应的理论马达位置；
步骤C2：自动工艺控制系统根据理论马达位置校正对应关系中的马达位置。
进一步地，在上述实施例中，自动工艺控制系统在机台运行时实时监测图案晶圆的洗边位置。确认机台状态良好的情况下，电镀图案晶圆时，自动工艺控制系统实时在机台运行时实时监测图案晶圆的洗边位置。这在图案晶圆的大规模生产时尽量避免了极大的潜在风险，甚至可以监测到洗边马达的异常情况，并将此异常情况及时反馈给工程师，避免图案晶圆报废或者下一道工艺机台的污染。
进一步地，在上述实施例中，自动工艺控制系统在机台周期性维护后对空白晶圆的洗边位置进行监测。
洗边位置校正完全后，每次机台周期性维护时，需要对空白晶圆的洗边位置进行监测，从而获得机台状态稳定性信息。作为具体实施方式，直接采用自动工艺控制系统在机台周期性维护后从空白晶圆开始洗边到得到洗边的准确位置整个过程进行监测，使监测过程更加简洁不繁琐、缩短监测时间和节约机台产能。
更进一步地，利用自动工艺控制系统实时监测空白晶圆及图案晶圆的洗边位置，这对于机台状态的安全性及铜电镀工艺的稳定性至关重要。
需要说明的是，周期性维护的周期是不同的，例如铜电镀机台平均每12小时周期性维护一次，但是铜电镀机台的周期性维护的周期也可以是24小时。
进一步地，在上述实施例中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于200mm。
进一步地，在上述实施例中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于300mm。
进一步地，在上述实施例中，空白晶圆和图案晶圆的直径大于等于450mm。
本发明适用于上述规格的空白晶圆和图案晶圆。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，提供一用于晶圆电镀洗边的机台，一用于测量空白晶圆洗边位置的量测机台以及一自动工艺控制系统，所述机台与所述自动工艺控制系统信号连接，所述机台与测量机台连接，还包括以下步骤：
步骤一：所述自动工艺控制系统根据晶圆的洗边位置，建立理论马达位置与所述洗边位置的对应关系；
步骤二：所述机台根据所述对应关系设定马达位置，对一空白晶圆进行洗边操作，所述量测机台实时量测所述空白晶圆的洗边结果，并把所述洗边结果反馈给所述自动工艺控制系统；
步骤三：所述自动工艺控制系统判断所述实际洗边结果是否在一规定范围内，当所述实际洗边结果在规定范围内时，保存所述对应关系并执行步骤五；
步骤四：所述自动工艺控制系统根据所述实际洗边结果实时校正所述对应关系中的马达位置，返回所述步骤二；
步骤五：所述自动工艺控制系统比较所述空白晶圆和图案晶圆的洗边位置，以得到差异比值，所述自动工艺控制系统根据所述对应关系及所述差异比值调整所述马达位置对所述图案片晶圆进行洗边操作。
2.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述步骤一所述对应关系的建立，包括以下步骤：
步骤S1:提供一洗边控制界面，以输入晶圆的洗边位置和理论马达位置的对应数据；
步骤S2:所述洗边控制界面将所述对应数据反馈给所述自动工艺控制系统；
步骤S3:所述自动工艺控制系统根据接收到的所述对应数据建立所述对应关系。
3.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述步骤四包括以下步骤：
步骤C1：所述自动工艺控制系统根据所述实际洗边结果得到所述空白晶圆的所需洗边对应的理论马达位置；
步骤C2：所述自动工艺控制系统根据所述理论马达位置校正所述对应关系中的马达位置。
4.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述自动工艺控制系统在所述机台运行时实时监测所述图案晶圆的洗边位置。
5.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述自动工艺控制系统在所述机台周期性维护后对所述空白晶圆的洗边位置进行监测。
6.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述空白晶圆和所述图案晶圆的直径大于等于200mm。
7.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述空白晶圆和所述图案晶圆的直径大于等于300mm。
8.如权利要求1所述的校正及监测铜电镀中洗边位置的方法，其特征在于，所述空白晶圆和所述图案晶圆的直径大于等于450mm。
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CN110610880A (zh) * 2019-09-30 2019-12-24 上海华力集成电路制造有限公司 晶圆洗边侦测装置和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0115259D0 (en) * 2001-06-21 2001-08-15 Esm Ltd Method of monitoring and controlling a photoresist edge bead
JP2004134513A (ja) * 2002-10-09 2004-04-30 Ushio Inc ノッチ付ウエハの周辺露光装置
KR100719367B1 (ko) * 2005-06-24 2007-05-17 삼성전자주식회사 반도체 제조 장치 및 웨이퍼 가공 방법
CN100527375C (zh) * 2006-11-03 2009-08-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种用于边缘球状物去除检测的测试晶圆及检测方法
US9082802B2 (en) * 2011-11-28 2015-07-14 Macronix International Co., Ltd. Wafer centering hardware design and process
US9343335B1 (en) * 2013-05-01 2016-05-17 Spintrac Systems, Inc. Cleaning photoresist nozzles for coater module
CN106024678B (zh) * 2016-06-14 2018-07-20 上海华力微电子有限公司 一种电化学镀铜洗边宽度的自动调节装置和自动调节方法
CN206401278U (zh) * 2017-01-11 2017-08-11 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 一种提高晶圆洗边精度的装置
CN107195571A (zh) * 2017-07-03 2017-09-22 上海华力微电子有限公司 一种侦测系统
CN109669321B (zh) * 2017-10-16 2021-09-14 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种晶圆洗边系统和晶圆洗边方法

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