CN1448993A - 使用动态计算工艺参数的研磨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种使用动态计算工艺参数的研磨方法，其步骤包含：操作者(或自动化系统)提供一第一工艺参数；根据该第一工艺参数对一第一晶片进行研磨；量测经研磨完成的该第一晶片，以取得其量测数据；根据一特定法则及该量测数据计算经补偿的第二工艺参数；以及使用该第二工艺参数取代该第一工艺参数，并根据该第二工艺参数对下一片待研磨晶片进行研磨。
Description
(1)技术领域
本发明为一种使用动态计算工艺参数的研磨方法，尤指一种应用于化学机械研磨(CMP)领域的使用动态计算工艺参数的研磨方法。
(2)背景技术
请参阅图1，它是本发明现有技术的研磨机制剖视图，晶片(Wafer)10在进行化学机械研磨(CMP)时，因工艺参数(Recipe)及机台特性的不同，会有中央与边缘研磨率不一致的情形发生，于是业界在晶片10研磨时以一固定的晶片背压力吹气(Back Side Pressure)11的方式来改变晶片10中央的研磨率，使整片晶片10的研磨速率驱于一致，以达到符合要求的不均匀度(Non Uniformity)。
先前业界技术为使用晶片背压力吹气(BSP)11或使用研磨头(Carrier；TopRing)12的摆动(IDOD)等作法，以使晶片10内外研磨率差距缩小，使晶片10的不均匀度能维持在规格界限(Spec Limit)内，但是随着研磨布(PAD；Cloth)13与载具薄膜(Carrier Film；Backing Film)等的耗损、变形，使晶片10中央的研磨率将随之递减或递增，晶片10边缘的研磨率变化则较小。
由于上述特性且晶片边缘移除量与中心移除量的比值与不均匀度成正比，故对不均匀度造成很大的影响，传统业界的作法有以下的缺点：
1.在新研磨布使用初期，由于中央的研磨速率较边缘快很多，以致不均匀度不佳，必须使用相当多的暖机晶片进行研磨布初始化的暖机(Break in)，往往需要5~10小时相当耗费时间与浪费暖机研磨液(Slurry)及其耗材使用费用。
2.研磨布使用末期，当中央的研磨率与边缘的研磨率差距过大，而超出规格界限时，就必须更换研磨布，使研磨布的生命期(Life Time)无法充分发挥。
3.不均匀度仅能控制于规格界限内，无法有效最佳化。
以上所述的不均匀度一直为化学机械研磨所探讨的主要焦点，亦为平坦化最重要的指标之一，尤其是晶片即将迈入十二时的时代，随着晶片面积的增加，此一问题将更显突出，而其他如机台可使用时间(Up Time)与制造成本，更是产业界所关注必争，以获得更大利润。
(3)发明内容
本发明的主要目的为提供一种使用动态计算工艺参数的研磨方法，使晶片的不均匀度(Non Uniformity)达到最佳化，并减少研磨布初始化暖机所需时间。
为实现上述目的，本发明的使用动态计算工艺参数的研磨方法，其特点是，包括以下步骤：由操作者或自动化系统提供一第一工艺参数；根据该第一工艺参数对一第一晶片进行研磨；量测经研磨完成的该第一晶片，以取得其量测数据；根据一特定法则及该量测数据计算经补偿的第二工艺参数；使用该第二工艺参数取代该第一工艺参数，并根据该第二工艺参数对下一片待研磨晶片进行研磨。
根据上述构想，研磨方法中该所有晶片上方具有集成电路。
根据上述构想，研磨方法中该第一工艺参数为一预定参数，是经使用者试调(tune)而得。
根据上述构想，研磨方法中该第一晶片是由一研磨头带动使与一研磨布进行相对运动而进行研磨，其中该研磨头与该第一晶片之间还包含一载具薄膜(CarrierFilm；Backing Film)，用以保护该第一晶片。
根据上述构想，研磨方法中该第二晶片是由一研磨头带动使与一研磨布进行相对运动而进行研磨。
根据上述构想，研磨方法中该研磨工作是由一化学机械研磨机进行。
根据上述构想，研磨方法中该特定法则是存在于一动态计算工艺参数装置内。
根据上述构想，研磨方法中该第一工艺参数及第二工艺参数为该研磨头转速及压力、一研磨装置所包含旋转盘(Turn Table)转速及压力、晶片背压力吹气(BSP)、研磨液流量(Slurry Flow Rate)及修整该研磨装置中研磨布的一修整器(Dresser；PAD Conditioner)中之一或更多。
根据上述构想，研磨方法中该量测数据为该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值。
根据上述构想，研磨方法中该量测数据是通过一量测装置所获得。
根据上述构想，研磨方法中该量测装置是置于该研磨装置内，于研磨时量测该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值。
根据上述构想，研磨方法中该量测装置是独立于该研磨装置外，必须通过一现场操作人员将研磨完成的晶片拿到该量测装置进行量测。
根据上述构想，研磨方法中该特定法则为y2＝y1+a*(y0-y1)+b，其中该a为该量测数据，该y为可供调整的工艺参数，该b为一常数。
根据上述构想，研磨方法中该研磨方法是根据该第二工艺参数对该下一片待研磨晶片(假设为第二晶片)进行研磨，并量测经研磨完成的该第二晶片，以取得另一量测数据，并依据该特定法则及该另一量测数据而计算经补偿的第三工艺参数，并使该第三工艺参数取代该第二工艺参数，且根据该第三工艺参数对一第三晶片进行研磨，后续晶片则依上述法则类推。
根据上述构想，研磨方法中该下一片待研磨晶片及后续晶片上方具有集成电路。
根据上述构想，研磨方法还包括当该研磨工作研磨至一固定时间时进行测机的手续，该手续包含取一测机晶片配合一测机参数进行研磨，进而量测并计算该测机晶片研磨前与研磨后的研磨移除量差值以得到该测机晶片的研磨率与均匀度，用以作为判断该研磨布是否要更换的依据。
根据上述构想，研磨装置中该测机晶片为一空白晶片，其上方具有一层研磨薄膜(film)。
根据上述构想，研磨装置中该测机参数是经使用者试调(tune)而得。
根据上述构想，研磨方法中当该研磨工作研磨完至少一批晶片时要进行测机的手续。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)附图说明
图1是本发明现有技术的研磨机制剖视图。
图2(a)、(b)是本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例的方块图。
图3是本发明使用动态计算工艺参数的研磨方法的流程图。
(5)具体实施方式
请参阅图3，它是本发明使用动态计算工艺参数的研磨方法的流程图，其步骤为当更换新的研磨布后30，首先提供一暖机晶片进行研磨布短时间的初始化暖机31，至该暖机晶片的研磨薄膜研磨至绒毛生长出来后，提供一第一工艺参数对一第一晶片进行研磨32。然后，量测经研磨完成的该第一晶片，以取得其量测数据33，并配合一特定法则计算，便可获得经补偿的第二工艺参数34，并将该第二工艺参数传送到该化学机械研磨机，用来更新该化学机械研磨机的工艺参数，并用该第二工艺参数对一第二晶片进行研磨32，并量测经研磨完成的该第二晶片，以取得另一量测数据33，并依据该特定法则及该另一量测数据而计算经补偿的第三工艺参数34，并将该第三工艺参数传送到该化学机械研磨机以更新该工艺参数，用以对一第三晶片进行研磨。一直根据这种反馈方式生产，用以产生该第四，五…工艺参数对该第四，五…晶片进行研磨。直到一固定时间过后或是研磨完至少一批晶片，就必须进行测机的手续来判断该研磨布生命期是否结束35，来决定是否需要更换研磨布36。
该测机手续为取一测机晶片配合一测机参数进行研磨，进而量测并计算该测机晶片研磨前与研磨后的研磨移除量差值以得到该测机晶片的研磨率与均匀度，用来做为判断该研磨布是否要更换的依据。其中该测机晶片为一空白晶片，其上方具有一层研磨薄膜(film)。该测机参数是经使用者试调(tune)而得。该固定时间为一天。至于该固定时间与该测机参数会因不同的工艺或是不同的公司而有所改变。
该化学机械研磨机是通过一研磨头带动该第一、二…晶片，使与一研磨布进行相对运动而进行研磨，而该研磨头与该第一、二…晶片之间还包含一可用来保护晶片的载具薄膜，其中该第一、二…晶片上方都具有集成电路。而该第一工艺参数为一经使用者试调而得的预定参数，但该预定参数会因不同的工艺或是不同的公司而有所改变。
上述的所有工艺参数为该研磨头转速及压力、一研磨装置所包含旋转盘(Turn Table)的转速及压力、晶片背压力吹气(BSP)、研磨液流量(SlurryFlow Rate)及修整该研磨装置中研磨布的一修整器(Dresser；PADConditioner)中之一或其它能达到改善不均匀度的参数。
该特定法则是存在于一动态计算工艺参数装置内，为y2＝y1+a*(y0-y1)+b，而该a为该量测数据，该y为可供调整的工艺参数，该b为一常数。该y2的值须通过y0和y1之差代入公式方可得到，y3，y4…以此类推。但该特定法则会因不同的工艺或是不同的公司而有所改变。
至于该量测数据为该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值，可通过一量测装置获得。
请参阅图2(a)、(b)：它是本发明第一较佳实施例和第二较佳实施例的方块图。由图中可知两者均包含：一化学机械研磨机20、一动态计算工艺参数仪器21、一CIM电脑24及一现场操作者22。首先是通过该现场操作者22将一固定工艺参数输入该CIM电脑24，再通过该CIM电脑24传输至该动态计算工艺参数仪器21，根据该特定法则及该量测数据计算补偿后的工艺参数，并回传至该CIM电脑24，最后将该补偿后的工艺参数传到该化学机械研磨机20，对一晶片进行研磨。
该第一较佳实施例和该第二较佳实施例不同之处是在于该量测装置23的设置位置。该第一较佳实施例的该量测装置23是独立于该研磨装置外，必须通过一现场操作人员将研磨完成的晶片拿到该量测装置进行量测，并将该量测数据输入该CIM电脑24。而该第二较佳实施例的量测装置23是置于该化学机械研磨机20内，并于该化学机械研磨机20研磨时，即时量测该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值，进而反馈到该动态计算工艺仪器21。该量测装置23以现场(Insitu)量测仪器为最佳。
其中该CIM电脑为一人机界面电脑24，用以作为机械与现场操作者之间的沟通。
综合上面所述，本发明能有效解决现有技术的研磨布初始化暖机所需时间太长与研磨布生命期太短等问题，并使晶片的不均匀度达到最佳化、稳定研磨率、增加机台可使用时间与减少研磨液及其它耗材的浪费。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
Claims (15)
1.一种使用动态反馈计算工艺参数的研磨方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一第一工艺参数；
根据该第一工艺参数对一第一晶片进行研磨；
量测经研磨完成的该第一晶片，以取得其量测数据；
根据一特定法则及该量测数据计算经补偿的第二工艺参数；以及
使用该第二工艺参数取代该第一工艺参数，并根据该第二工艺参数对一第二晶片进行研磨。
2.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该第一晶片与该第二晶片上方具有集成电路。
3.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该第一工艺参数为一预定参数，而该预定参数是经使用者试调而得。
4.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该第一晶片是由一研磨头带动使与一研磨布进行相对运动而进行研磨，而该研磨头与该第一晶片之间还包含一载具薄膜，用以保护该第一晶片。
5.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该第二晶片是由一研磨头带动使与一研磨布进行相对运动而进行研磨。
6.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该研磨工作是由一化学机械研磨机进行。
7.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该特定法则是存在于一动态计算工艺参数装置内。
8.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该第一工艺参数及第二工艺参数为该研磨头转速及压力、一研磨装置所包含旋转盘转速及压力、晶片背压力吹气、研磨液流量及修整该研磨装置中研磨布的一修整器中之一或更多。
9.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该量测数据为该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值。
10.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该量测数据是通过一量测装置获得，而该量测装置可置于该研磨装置内，于研磨时量测该研磨完成的晶片的中央及边缘研磨移除量的比值；或独立于该研磨装置外通过一现场操作人员将研磨完成的晶片拿到该量测装置进行量测。
11.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该特定法则为y2＝y1+a*(y0-y1)+b，其中，该a为该量测数据，该y为可供调整的工艺参数，该b为一常数。
12.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，该研磨方法是根据该第二工艺参数对该第二晶片进行研磨，并量测经研磨完成的该第二晶片，以取得另一量测数据，并依据该特定法则及该另一量测数据而计算经补偿的第三工艺参数，并使该第三工艺参数取代该第二工艺参数，且根据该第三工艺参数对一第三晶片进行研磨，后续晶片则依此法则类推，而该第三晶片及后续晶片上方具有集成电路。
13.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，还包括当该研磨工作研磨至一固定时间时进行测机的手续，该手续包含取一测机晶片配合一测机参数进行研磨，进而量测并计算该测机晶片研磨前与研磨后的研磨移除量差值以得到该测机晶片的研磨率与均匀度，用以作为判断该研磨布是否要更换的依据。
14.如权利要求13所述的研磨装置，其特征在于，该测机晶片为一空白晶片，其上方具有一层研磨薄膜，而该测机参数是经使用者试调而得。
15.如权利要求1所述的研磨方法，其特征在于，还包括当该研磨工作研磨完至少一批晶片时进行测机的手续。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100342499C (zh) * | 2004-03-19 | 2007-10-10 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 化学机械研磨制程控制方法 |
| CN100411109C (zh) * | 2003-12-05 | 2008-08-13 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 研磨晶圆的材料层的方法 |
| CN101036092B (zh) * | 2004-10-05 | 2010-11-03 | 格罗方德半导体公司 | 动态控制量测中的工件的方法及系统 |
| CN103529651A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种在玻璃基板曝光制程中实现自动补值的方法及系统 |
| CN106695567A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-05-24 | 盛美半导体设备（上海）有限公司 | 流量补偿方法 |
| CN107900788A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-13 | 上海华力微电子有限公司 | 一种改善层间介质研磨工艺厚度稳定性的方法 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100411109C (zh) * | 2003-12-05 | 2008-08-13 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 研磨晶圆的材料层的方法 |
| CN100342499C (zh) * | 2004-03-19 | 2007-10-10 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | 化学机械研磨制程控制方法 |
| CN101036092B (zh) * | 2004-10-05 | 2010-11-03 | 格罗方德半导体公司 | 动态控制量测中的工件的方法及系统 |
| CN103529651A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-01-22 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种在玻璃基板曝光制程中实现自动补值的方法及系统 |
| CN103529651B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-11-25 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 一种在玻璃基板曝光制程中实现自动补值的方法及系统 |
| CN106695567A (zh) * | 2015-07-17 | 2017-05-24 | 盛美半导体设备（上海）有限公司 | 流量补偿方法 |
| CN107900788A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-13 | 上海华力微电子有限公司 | 一种改善层间介质研磨工艺厚度稳定性的方法 |
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