KR102276869B1 - 화학적 기계적 연마 자동화된 레시피 생성 - Google Patents

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Abstract

기판 상의 다이 위치들을 연마 모듈로 연마하기 위한 방법이 개시된다. 기판 상의 선택된 위치들에서의 두께는 계측 스테이션에서 사전 측정되고, 각각의 위치는 단일 다이의 위치에 대응한다. 기판의 선택된 위치들에 대한, 계측 스테이션에 의해 획득된 두께는 연마 모듈의 제어기에 제공된다. 기판 상의 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정들이 결정된다. 연마 레시피에서 연마 단계는 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정으로부터 형성된다. 각각의 다이 위치에 대한 연마 파라미터가 레시피에 대해 계산된다.

Description

화학적 기계적 연마 자동화된 레시피 생성
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판, 예컨대, 반도체 웨이퍼를 연마하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 더 구체적으로, 전자 디바이스 제조 프로세스에서 기판의 국부 영역들을 연마하기 위한 방법들 및 장치들에 관한 것이다.
벌크 화학적 기계적 연마는, 연마 유체가 존재하는 동안, 연마 패드와 접촉하는, 기판의 피처 측, 즉, 증착물 수용 표면을 이동시킴으로써, 기판 상에 증착된 물질의 층을 평탄화하거나 연마하기 위해 고밀도 집적 회로들의 제조에 일반적으로 사용되는 하나의 프로세스이다. 연마 패드는 일반적으로, 기판 직경보다 훨씬 더 크다. 전형적인 연마 프로세스에서, 기판은 기판의 후면을 기판보다 더 큰 연마 패드 쪽으로 압박하거나 가압하는 캐리어 헤드에 유지된다. 물질은, 화학적 및 기계적 활동의 조합을 통해, 연마 패드와 접촉하는, 기판의 피처 측의 표면에 걸쳐 전역적으로 제거된다.
그러나, 종래의 벌크 화학적 기계적 연마 프로세스들은, 기판의 부분들을 사양에서 벗어나게 하는 국부화된 높은 스폿들로 인해, 충분히 평탄화된 기판을 산출하지 않을 수 있다. 국부화된 높은 스폿들은, 특정 다이 위치만큼 작은 연마 영역들에 적합한 작은 연마 패드(즉, 기판보다 훨씬 더 작은 패드)가 장착된 CMP 시스템을 사용하여 제거될 수 있다. 그러나, 많은 다이 위치들 및 변화하는 토포그래피 때문에, 그러한 작은 패드 CMP 시스템들을 위한 연마 레시피들을 생성하는 것은 난제인 것으로 판명되었으며, 종종, 높은 스폿을 과도하게 또는 과소하게 연마하거나, 높은 스폿에 인접한 영역을 바람직하지 않은 방식으로 연마함으로써 추가적인 문제들을 생성한다.
그러므로, 기판의 국부 영역들로부터 물질들을 제거하는 방법 및 장치에 대한 필요성이 존재한다.
본 개시내용의 실시예들은 일반적으로, 기판, 예컨대, 반도체 웨이퍼 등의 국부 영역들을 연마하기 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다. 일 실시예에서, 기판 상의 다이 위치들을 연마 모듈로 연마하기 위한 방법이 개시된다. 기판 상의 선택된 위치들에서의 두께는 계측 스테이션에서 사전 측정되고, 각각의 위치는 단일 다이의 위치에 대응한다. 기판의 선택된 위치들에 대한, 계측 스테이션에 의해 획득된 두께는 연마 모듈의 제어기에 제공된다. 기판 상의 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정들이 결정된다. 연마 레시피에서 연마 단계는 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정으로부터 형성된다. 각각의 다이 위치에 대한 연마 파라미터가 레시피에 대해 계산된다.
다른 실시예들은, 제한 없이, 개시된 방법들의 하나 이상의 양상을 구현하도록 구성된 프로세서, 메모리, 및 응용 프로그램들을 갖는 시스템뿐만 아니라, 개시된 방법들의 하나 이상의 양상을 프로세싱 유닛이 구현할 수 있게 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한다.
본 개시내용의 위에서 언급된 특징들이 상세히 이해될 수 있도록, 위에 간략히 요약된 본 개시내용의 더 구체적인 설명이 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 이들 중 일부는 첨부 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 본 개시내용은 동등한 효과의 다른 실시예들을 허용할 수 있으므로, 첨부 도면들은 본 개시내용의 전형적인 실시예들만을 예시하며, 따라서 그것의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 점에 주목해야 한다.
도 1은 계측 스테이션 및 연마 모듈을 갖는 연마 시스템에 대한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 연마 모듈의 일 실시예의 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 연마 모듈에서의 연마에 적합한 기판의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 연마 모듈에 의한 기판으로부터의 물질의 계산된 제거율을 도시하는 그래프이다.
도 5는 도 1에 도시된 연마 모듈에 의한 기판으로부터의 물질의 측정된 제거율들을 도시하는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 기판에 대한 연마 작동을 도시하는 개략적인 흐름도이다.
이해를 용이하게 하기 위해, 가능한 경우, 도면들에 공통된 동일한 요소들을 지시하는 데에 동일한 참조 번호들이 사용되었다. 일 실시예에 개시된 요소들이 특정 언급 없이 다른 실시예들에서 유익하게 활용될 수 있다는 점이 고려된다.
본 개시내용은 제조 프로세스 동안 기판의 부분들을 연마하기에 특히 적합한 연마 시스템에 의해 사용되는 방법에 대한 것이다. 방법은, 기판 상의 각각의 개별 부분, 위치, 또는 다이에 대한 별개의 연마 단계들의 자동 생성을 수반한다. 방법은, 후속 기판들에 대한 연마 결과들을 유지하고 개선하기 위해 연마 작동들을 수정하기 위한 기법들을 추가적으로 포함한다.
관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 바와 같이, 본 발명의 양상들은 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 양상들은, 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함함), 또는 본원에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로 지칭될 수 있는, 소프트웨어 및 하드웨어 양상들을 결합하는 실시예의 형태를 취할 수 있다. 게다가, 본 발명의 양상들은 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드가 구현된 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 매체(들)에 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.
하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 매체(들)의 임의의 조합이, 실행될 때, 기판을 연마하기 위한 방법을 수행하도록 구성된 프로그램 제품을 저장하는 데에 활용될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨터 판독가능한 신호 매체 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는, 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체의 더 구체적인 예들(비포괄적 목록)은 다음: 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 소거가능 프로그램가능한 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광섬유, 휴대용 콤팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합을 포함할 것이다. 본 문서의 맥락에서, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 명령어 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나 저장할 수 있는 임의의 유형 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독가능한 신호 매체는, 예를 들어, 기저대역에서 또는 반송파의 일부로서 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드가 내부에 구현된 전파된 데이터 신호를 포함할 수 있다. 그러한 전파된 신호는 전자기, 광학, 무선, 또는 이들의 임의의 적합한 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 다양한 형태들을 취할 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 신호 매체는, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체가 아니며 명령어 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 그와 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 통신, 전파 또는 전송할 수 있는 임의의 컴퓨터 판독가능한 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독가능한 매체 상에 구현되는 프로그램 코드는, 무선, 유선, 광섬유 케이블, RF 등 또는 전술한 것들의 임의의 적합한 조합을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 매체를 사용하여 송신될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 코드는 임의의 하나 이상의 프로그래밍 언어로 작성될 수 있다. 프로그램 코드는, 전적으로 사용자의 컴퓨터 상에서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터 상에서, 독립형 소프트웨어 패키지로서, 부분적으로는 사용자의 컴퓨터 상에서 그리고 부분적으로는 원격 컴퓨터 상에서 또는 전적으로 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 근거리 네트워크(LAN) 또는 광역 네트워크(WAN)를 포함하는 임의의 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 접속될 수 있거나, 접속이 (예를 들어, 인터넷 서비스 공급자를 사용하여 인터넷을 통해) 외부 컴퓨터에 대해 이루어질 수 있다.
컴퓨터 프로그램 명령어들은 또한, 컴퓨터 또는 다른 프로그램가능한 장치 상에서 실행되는 명령어들이, 흐름도 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/작동들을 구현하기 위한 프로세스들을 제공하도록, 컴퓨터 구현된 프로세스를 생성하기 위해 일련의 작동 단계들이 컴퓨터, 다른 프로그램가능한 장치 또는 다른 디바이스들 상에서 수행되게 하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램가능한 데이터 처리 장치 또는 다른 디바이스들 상에 로딩될 수 있다.
도 1은 계측 스테이션(110)을 갖는 연마 시스템(100)에 대한 개략도이다. 연마 시스템(100)은 연마 스테이션(200)을 추가적으로 갖는다. 팩토리 인터페이스(120)는 연마 스테이션(200)과 계측 스테이션(110) 사이에 배치될 수 있다. 팩토리 인터페이스(120), 계측 스테이션(110) 및 연마 스테이션(200)은 연마 시스템(100)의 각각의 스테이션들 사이에서 데이터 및 정보를 전송하기 위해 전자적으로 결합될 수 있다.
팩토리 인터페이스(120)는 로봇(122)을 갖는다. 로봇(122)은 연마 스테이션(200)과 계측 스테이션(110) 사이에서 기판들(115)을 이동시키도록 구성된다. 로봇(122)은 또한, 기판들(115)을 연마 시스템(100) 내로 그리고 밖으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
도 3을 간략히 참조하면, 도 3은 도 1 및 2에 도시된 연마 스테이션(200)에서의 연마에 적합한 기판(115)의 평면도이다. 기판(115)은 중심(322) 및 외측 직경(304)을 갖는 원형 형상을 가질 수 있다. 외측 직경(304)은 기판(115)을 배향시키기 위한 편평부 또는 노치(301)를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 외측 직경(304)은 300 mm이다. 대안적으로, 기판(115)은 임의의 적합한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
기판(115)은 좌표계(320), 예컨대, y 축(360) 및 x 축(380)을 갖는 직교 좌표계로 매핑될 수 있다. 좌표계(320)의 원점, 즉, (0,0)은 기판(115) 상의 또는 밖의 어는 곳에든 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 원점은 기판(115)의 중심(322)이다. 임의의 좌표계, 예컨대, 극 좌표계가 기판(115) 상의 위치(333)를 정의하기에 적합하다는 것을 이해해야 한다. 위치(333)는 좌표계(320)의 x 축(380) 상의 'X' 값에 대응할 수 있는 제1 오프셋(332)을 갖는다. 유사하게, 위치(333)는 좌표계(320)의 y 축(360) 상의 'Y' 값에 대응할 수 있는 제2 오프셋(334)을 갖는다. 따라서, 위치(333)는 간단히 (X,Y)로 정의될 수 있다. 위치(333)는 제1 다이(330)를 식별할 수 있다.
기판(115)은 국부 영역들(342)을 가질 수 있다. 국부 영역들(342)은 대부분 기판(115)의 일부를 나타낸다. 일 실시예에서, 국부 영역들(342) 각각은 복수의 다이들(340)로 크기가 정해지고 그에 대응할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 국부 영역들(342) 각각은 다이들(340) 중 단일 다이에 각각 대응할 수 있다. 다이들(340)은, 약 6 밀리미터(mm) x 약 6 mm 이상의, 예컨대, 약 20 mm x 약 20 mm까지의 기판(115) 상의 표면적으로 정의될 수 있다. 다이(340)의 크기 및 기판(115)의 배향을 아는 것은, 제1 다이(330)를 식별하는 위치(333)의 경우에서와 같이, 각각의 다이(340)가 위치(X,Y)에 의해 정의되는 것을 허용한다. 기판(115)은 다이들(340) 중 임의의 다이에 대응하지 않는 영역들(390)을 추가적으로 가질 수 있다. 일 실시예에서, 기판(115)은 72개의 다이들(340)을 갖는다. 또 다른 실시예에서, 기판(115)은 3백 개 초과의 다이들(340)을 갖는다. 기판(115) 및 다이들(340)의 크기는, 기판(115)이 포함할 수 있는 다이들(340)의 개수를 결정한다.
도 1로 돌아가서, 기판들(115)은, 로봇(122)에 의해, 기판(115)이 측정되는 계측 스테이션으로 이동될 수 있다. 계측 스테이션(110)은 기판(115)에 걸쳐 복수의 두께 또는 편평도 측정들을 수행할 수 있다. 계측 스테이션(110)은 기판(115)의 국부화된 영역들에서의 두께 및/또는 편평도가 사양을 벗어난 것, 즉, 미리 정의된 공차 윈도우를 벗어난 것, 예컨대, 두께가 너무 크거나 너무 얇다는 것을 결정할 수 있다. 예를 들어, 계측 스테이션(110)은 각각의 다이 위치에서 기판의 두께를 결정할 수 있다. 두께를 측정하기에 적합한 계측 스테이션들(110)은 나노메트릭스(Nanometrics) 및 노바 메저링 인스트루먼츠(Nova Measuring Instruments)로부터 입수가능하다.
계측 스테이션(110)에 의해 수집된 기판(115)에 관한 정보, 즉, 데이터는 연마 시스템(100) 전체에 걸쳐 전송되어 기판(115)에 대한 처리 또는 다른 작동들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 계측 스테이션(110)에 의해 측정되고 너무 두꺼운 것으로 결정된 기판(115) 상의 위치들은, 기판을 사양에 다시 맞추기 위해 연마 스테이션(200)에 의해 연마될 수 있다. 일부 시나리오들에서, 계측 스테이션(110)은 기판(115) 상의 모든 다이들(340)의 두께들을 사양인 것으로 기록할 수 있고, 그 정보는 기판(115)이 로봇(122)에 의해 연마 시스템(100)으로부터 떨어진 제조 프로세스에서의 다음 위치로 이동될 때 기판(115)과 연관된다.
계측 스테이션(110)에 대안적으로 또는 그와 결합하여, 계측 디바이스(도시되지 않음)가 또한, 연마 스테이션(200)에 결합될 수 있다. 계측 디바이스는, 연마 동안 기판(도시되지 않음) 상의 금속 또는 유전체 막 두께를 측정함으로써, 연마 진행의 인-시튜 메트릭을 제공하는 데에 활용될 수 있다. 계측 디바이스는, 금속 또는 유전체 막 두께를 결정하는데 사용될 수 있는, 와전류 센서, 광학 센서, 또는 다른 감지 디바이스일 수 있다.
도 2는 연마 스테이션(200)의 일 실시예의 개략적인 단면도이다. 연마 스테이션(200)은 척(210)을 지지하는 베이스(206)를 포함하고, 척(210)은 척 상에 기판(115)을 회전가능하게 지지한다. 척(210)은 진공 척, 또는 상부에 기판(115)을 유지하기에 적합한 다른 디바이스일 수 있다. 척(210)은 모터 또는 작동기일 수 있는 구동 디바이스(221)에 결합되어, 적어도, Z 방향으로 배향된 축을 중심으로 한 척(210)의 회전 이동을 제공한다. 연마 스테이션(200)은 기판(115)의 국부 영역들을 연마하고/하거나 기판(115)에 대해 두께 보정들을 수행하기 위해 종래의 벌크 연마 프로세스 이전에 또는 종래의 벌크 연마 프로세스 이후에 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 연마 스테이션(200)은 기판(115) 상의 개별 다이들(340) 위의 영역의 물질을 연마 및/또는 제거하는 데에 사용될 수 있다.
기판(115)은, 기판(115)의 피처 측이 하나 이상의 연마 패드 조립체(265)를 향하도록, "상향" 배향으로 척(210) 상에 배치된다. 하나 이상의 연마 패드 조립체(265) 각각은, 기판(115)으로부터 물질을 연마하거나 제거하는 데에 활용된다. 연마 패드 조립체들(265)은, 종래의 벌크 화학적 기계적 연마(CMP) 시스템에서 기판(115)의 연마 전 또는 후에 기판(115)의 국부 영역들(342)로부터 물질을 제거하고/거나 기판(115)의 외측 직경(304)을 따라 주변 에지를 연마하는 데에 사용될 수 있다. 연마 패드 조립체(265)는 둥글거나, 타원형 형상이거나, 임의의 다각형 형상, 예컨대, 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 연마 패드 조립체(265)는 접촉 부분(266)을 포함한다. 접촉 부분(266)은 중합체 연마 패드 물질, 예컨대, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 플루오로중합체, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 폴리페닐렌 술파이드(PPS), 또는 이들의 조합들 등일 수 있다. 접촉 부분(266)은, 처리 화학물질들과 양립가능한, 연속 또는 독립 기포 발포 중합체들, 엘라스토머들, 펠트, 함침 펠트, 플라스틱들, 및 유사 물질들을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 유체 공급원(240)으로부터의 연마 유체는 처리 동안 연마 패드 조립체(265) 및/또는 기판(115)에 도포될 수 있다. 유체 공급원(240)은 또한, 세정을 용이하게 하기 위해, 탈이온수(DIW)를 연마 패드 조립체(265) 및/또는 기판(115)에 제공할 수 있다. 유체 공급원(240)은 또한, 연마 패드 조립체(265)에 가해지는 압력을 조정하기 위해, 가스, 예컨대, 세정 건조 공기(CDA)를 연마 패드 조립체(265)에 제공할 수 있다. 베이스(206)는 기판(115)의 에지들로부터 유동된 연마 유체 및/또는 DIW를 수집하기 위한 수조를 포함하도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 연마 패드 조립체(265) 각각은, 기판(115)에 대해 연마 패드 조립체들(265)을 이동시키는 지지 암(230)에 결합된다. 지지 암들(230)은 작동기 조립체(220)에 의해 베이스(206) 상에 이동가능하게 장착된다. 작동기 조립체(220)는 제1 작동기(225A) 및 제2 작동기(225B)를 포함한다. 제1 작동기(225A)는 (각각의 연마 헤드(222)를 갖는) 각각의 지지 암(230)을 수직(Z 방향)으로 이동시키는 데에 사용될 수 있고, 제2 작동기(225B)는 (각각의 연마 헤드(222)를 갖는) 각각의 지지 암(230)을 측방향(X 방향, Y 방향, 또는 이들의 조합들)으로 이동시키는 데에 사용될 수 있다. 제1 작동기(225A)는 또한, 연마 패드 조립체들(265)을 기판 수용 표면(205)을 향해 기판(115)에 대해 압박하는 제어가능한 하향력을 제공하는 데에 사용될 수 있다. 오직 2개의 지지 암들(230) 및 연마 헤드들(222) ― 연마 헤드들은 연마 헤드들 상에 연마 패드 조립체들(265)을 가짐 ― 만이 도 2에 도시되지만, 연마 스테이션(200)은 이러한 구성으로 제한되지 않는다. 연마 스테이션(200)은, 척(210)의 원주(예를 들어, 둘레)에 의해 허용되는 바와 같은 임의의 개수의 지지 암들(230) 및 연마 헤드들(222)뿐만 아니라 (연마 헤드들(222) 및 연마 헤드들(222) 상에 장착된 연마 패드 조립체들(265)을 갖는) 지지 암들(230)의 스위핑 이동을 위한 공간도 포함할 수 있다.
작동기 조립체(220)는 제2 작동기(225B)에 결합된 슬라이드 메커니즘 또는 볼 스크류일 수 있는 선형 이동 메커니즘(227)을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제1 작동기들(225A) 각각은, 지지 암(230)을 수직으로 이동시키는 실린더 슬라이드 메커니즘, 볼 스크류, 또는 선형 슬라이드 메커니즘을 포함할 수 있다. 작동기 조립체(220)는 또한, 제1 작동기(225A)와 선형 이동 메커니즘(227) 사이에 결합된 지지 암들(235A, 235B)을 포함한다. 지지 암들(235A, 235B) 각각은 제2 작동기(225B)에 의해 동시에 또는 개별적으로 작동될 수 있다. 따라서, 지지 암들(230)(및 지지 암들 상에 장착된 연마 패드 조립체들(265))의 측방향 이동은, 동기화된 또는 비동기화된 방식으로 기판(도시되지 않음) 상에서 방사상으로 스위핑할 수 있다.
지지 샤프트(242)는 제1 작동기(225A)의 일부일 수 있다. 지지 샤프트(242)는, 작동기 조립체(220)에 의해 제공되는 이동에 기초하여 지지 암들(230)의 측방향 이동을 허용하는 베이스(206)에 형성된 개구부(244)에 배치된다. 개구부(244)는, 지지 암들(230)(및 그에 장착된 연마 헤드들(222))이 기판 수용 표면(205)의 둘레(246)로부터 기판 수용 표면(205)의 반경의 약 절반까지 기판 수용 표면(205)의 중심을 향하여 이동할 수 있도록, 지지 샤프트(242)의 충분한 측방향 이동을 허용하도록 크기가 정해진다. 일 실시예에서, 기판 수용 표면(205)은 처리 동안에 기판 수용 표면 상에 장착될 기판의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는다. 예를 들어, 기판 수용 표면(205)의 반경이 150 mm인 경우, 지지 암들(230), 특히 그 위에 장착된 연마 패드 조립체들(265)은 약 150 mm로부터(예를 들어, 둘레(246)로부터) 방사상으로 기판 수용 표면(205)의 중심을 향해 약 75 mm 내측으로, 그리고 다시 둘레(246)로 이동할 수 있다. 개구부(244)는, 기판(115)이 로봇(122)에 의해 기판 수용 표면(205) 상으로 또는 그로부터 이송될 수 있도록, 지지 암들(230)의 단부(248)가, 척(210)의 둘레(250)의 외측으로 이동될 수 있도록, 지지 샤프트(242)의 충분한 측방향 이동을 허용하도록 크기가 정해진다.
지지 암들(230), 특히 지지 암들 상에 장착된 연마 패드 조립체들(265)은 기판(115)의 국부 영역들을 연마하는 데에 활용되는 연마 루틴에 따라 이동된다. 일부 실시예들에서, 기판(115)의 국부 영역들은 다이들(340) 중 단일 다이에 의해 점유되는 표면 영역일 수 있다. 연마 패드 조립체들(265)은 사용자 사양들에 의해 정의된 바와 같이 연마를 필요로 하는 위치(들)에 따라 기판(115)의 임의의 영역을 연마하는 데에 활용될 수 있다. 본 개시내용의 이점들은 기판들 상의 개별 영역들을 연마하기 위한 구성에서의 오류들의 감소 및 개선된 시간들을 포함한다. 본원에서 설명되는 바와 같은 연마 모듈의 실시예들은 기판 상의 약 20 옹스트롬(Å) 내지 약 200 Å의 물질 두께를 제거할 수 있고, 일부 실시예들에서, 약 10 Å 내지 약 200 Å의 물질 두께가 제거될 수 있다. 일부 실시예들에서, 물질은 약 +/- 5 Å의 정확도로 제거될 수 있다. 본원에서 설명된 실시예들은, 기판의 국부 영역들 상의 임의의 막 또는 규소 층에 대해 두께 보정들을 수행하는 데에 사용될 수 있고, 또한, 에지 사면 연마를 위해 사용될 수 있다.
제어기(290)는 연마 스테이션(200)에 부착될 수 있거나, 연마 스테이션(200)의 일부일 수 있다. 제어기(290)는 중앙 처리 유닛(CPU)(292) 및 시스템 메모리(294)를 포함한다. 시스템 메모리(294)는 CPU(292)에 의한 사용을 위해 소프트웨어 응용 프로그램들 및 데이터를 저장한다. CPU(292)는 소프트웨어 응용 프로그램들을 실행하고, 연마 스테이션(200)을 제어할 수 있다. 제어기는 포트(293)를 추가적으로 가질 수 있다. 포트(293)는 디바이스들, 예컨대, I/O 디바이스들(키보드들, 비디오 디스플레이들), 네트워크 어댑터들, 및/또는 입력, 저장, 출력 등을 제공하기 위한 다른 디바이스들을 지원할 수 있다.
제어기(290)는 각각의 연마 영역에 요구되는 압력, 진동 속도 및 연마 시간과 같은 연마 파라미터들 및 제거량을 결정하기 위해 프로그램들을 저장 및 실행한다. 연마 파라미터들, 예컨대, 연마 압력, 시간, 및 진동 속도는 각각의 연마 영역에 대한 각각의 레시피 단계에서의 변수들 중 일부이고, 다른 파라미터들은 각각의 레시피 단계에서 계산되고/거나 설정될 수 있다. 각각의 다이(340), 국부 영역(342), 또는 전체 기판(115)의 다른 부분들에 대한 레시피 단계들의 수집은 기판(115)을 처리하기 위해 사용되는 연마 레시피가 된다.
제어기(290)는 계측 스테이션(110), 팩토리 인터페이스, FAB 호스트 제어기들 또는 다른 디바이스들로부터 기판(115)에 관한 측정 데이터 또는 다른 정보를 획득할 수 있다. 제어기(290)는 기판(115)으로부터 연마된 물질의 제거율을 결정하기 위해 복수의 데이터를 저장할 수 있다. 제거율 데이터는 공식으로서, 즉, 그래프들, 표들, 이산 지점들로서, 또는 다른 적합한 방법에 의해 저장될 수 있다. 그래프들은 각각의 다이(340), 기판(115) 상의 더 큰 영역들, 또는 기판(115) 전체에 대한 특정 위치들에 할당될 수 있다. 기판(115) 상의 특정 위치에 대한 제거율 정보는 위치 정보, 예컨대, 좌표 값, 인덱스 값, 또는 다른 적합한 식별자에 의해 식별될 수 있다.
도 4 및 5를 간략히 참조하면, "제거량 대 연마 시간"을 나타내는 제거율 그래프들이 제공된다. 이러한 제거율 그래프들은 연마 압력 및 진동 속도를 연마 스테이션(200)에 대해 일정하게 유지할 수 있다. 물질의 제거율을 결정할 때, 제거율 그래프가 연마 스테이션(200)에 대한 압력과 진동 속도의 하나의 특정 조합에 국한될 수 있는 반면에, 다른 제거율 그래프들은 압력과 진동 속도의 제2 조합을 갖는다는 것을 이해해야 한다. 추가적인 논의의 간단함을 위해, 압력 및 진동 속도는 제거율 그래프들에서 일정하게 유지될 것이다. 도 4는 도 1에 도시된 연마 모듈에 의한 기판으로부터의 물질의 계산된 제거율을 도시하는 그래프(400)이다. 그래프(400)는, x 축(420)을 따른 시간(430)의 함수로서, y 축(416)을 따라, 물질 제거량(412)을 예시한다. 그래프(400)가, 물질 제거량(412)을 x 축(420)을 따라, 그리고 시간(430)을 y 축(416)을 따라 교번하여 그린다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 연마 영역은 시간으로, 또는 이에 관해서는, 연마 스테이션(200)의 압력 및 진동 속도로 반드시 스케일링되지는 않는다는 점을 이해해야 한다.
기판(115)을 연마 스테이션(200)에서 연마하기 전에, "제거량 대 연마 시간" 곡선(450)이 교정 웨이퍼에 대한 각각의 연마 작동에 대해, 그리고 선택적으로 각각의 다이 위치에서 생성된다. 79개의 다이들(340)을 갖는 예시적인 제1 기판(기판(115)과 실질적으로 유사함)에 대해, 각각의 다이(340)에 대응하는 79개의 그래프들(400)이 존재할 수 있다. 각각의 그래프(400)는 제1 기판을 연마하기 위해 사용되는 레시피의 단계들을 채우기 위한 시간(430)을 제공한다. 그러나, 위에서 간략히 논의된 바와 같이, 단계에서의 진동 속도 및 압력은 또한, 결정될 수 있다. 따라서, 79개의 다이들은, 제1 기판에 사용되는 하나의 연마 레시피에 79개의 단계들을 (각각의 다이(340)의 위치에 대해 하나씩) 생성하는 데에 사용되는 79개의 연관된 그래프들(400)을 가질 수 있다. 그 다음, 제2 기판(기판(115)과 실질적으로 유사함)은, 제2 기판의 각각의 다이(340)에 대한 연마 시간 또는 다른 연마 파라미터들이, 제1 기판의 두께에 비해, 다양한 다이 위치들에서 상이한 두께를 가질 수 있기 때문에, 79개의 상이한 단계들을 가질 수 있다. 또한, 연마 레시피의 단계들의 개수는, 일부 다이 위치들이 연마되지 않을 수 있기 때문에, 다이들의 개수와 무관하게, 기판에 대해 수행된 연마 작동들의 횟수에 대응한다는 것이 언급되어야 한다.
대안적으로, 곡선(450)은 예측으로부터(예컨대, 모델링에 의해) 또는 미리 결정된 값들로부터(예컨대, 경험적 데이터에 의해) 계산될 수 있다. 또 다른 대안들에서, 곡선(450)은 과거 연마 작동 데이터를 통해, 또는 다른 적합한 기법들을 통해 결정될 수 있다. 제1 실시예에서, 곡선(450)은 미리 결정된 값들로부터 결정된다. 교정이 완료된 후에, 두께 보정들, 즉, 기판(115) 상의 각각의 다이(340)에 대응하는 위치들에서 제거될 초과 물질을 결정하기 위해, 제조 기판들(115)은 계측 스테이션(110) 상에서 미리 측정된다. 물질 제거량(412)을 곡선(450)에 의해 제공되는 시간(430)의 함수로서 갖는 것은, 연마 스테이션(200)의 제어기가, 물질 제거량(412), 즉, 두께 보정들에 의해 연마될 각각의 다이 위치에서 기판을 처리하는 데 필요한 시간(430)의 양을 신속하게 그리고 자동으로 결정하거나 계산하고, 다이(340)를 사양에 맞추는 것, 즉, 미리 결정된 두께 및/또는 편평도 공차에 맞추는 것을 허용한다. 즉, 연마 스테이션(200)은 각각의 다이 위치에 대응하는 각각의 단계를, 물질을 제거하기 위한 연마 시간(430)으로 자동으로 채우고, 근처의 특정 기판에 대한 연마 레시피를 자동으로 구축한다. 따라서, 각각의 레시피는, 계측 스테이션(110)에 의해 결정된 상이한 물질 두께, 또는 편평도 때문에, 상이한 다이 위치들에서 물질을 제거하기 위한 변화하는 시간들(430)의 가능성으로 인해 고유할 확률이 높다.
순수하게 예시적인 예에서, 계측 스테이션(110)은 제1 다이 위치(X1,Y1)가 약 0.02 Å만큼 너무 두껍다고 나타낼 수 있다. 그래프(400)를 참조하면, 물질의 .02 Å의 제거(314)는 지점(452)에서 곡선(450)과 교차하고, 이는 차례로, 약 1 초 미만의 연마 시간(424)을 나타낸다는 것을 발견할 수 있다. 따라서, 연마 시간(424)은 자동적으로 도출될 수 있고, 그 다음, 제1 다이 위치(X1,Y1)에 대한 연마 레시피의 단계 내로 채워질 수 있다. 제거된 물질의 실제 양을 결정하기 위해 연마 후에 기판(115)을 계측 스테이션(110)에서 측정하는 것은, 후속 기판들(115)에 대해 사용될 곡선(450)에 대한 보정들을 허용한다. 이러한 양상은 도 5를 참조하여 논의될 것이다.
대안적으로, 곡선은 연마 스테이션(200)을 구성하거나 적격화하기 위해 사용되는 교정 웨이퍼로부터 결정될 수 있다. 도 5는 도 1 및 2에 도시된 연마 스테이션(200)에 의한 기판으로부터의 물질의 측정된 제거율들을 도시하는 그래프(500)이다. 초기 곡선(530)은 교정 웨이퍼로부터 물질 제거량(412)을 연마하는 데에 사용된 시간(430)을 그림으로써 결정될 수 있다. 초기 곡선(530)은 기판(115) 상의 각각의 다이 위치에 대해 동일할 수 있다. 곡선(530) 상의 값들은 초기 곡선(530)을 구축하기 위한 목적으로 교정 웨이퍼로부터 측정된 값들 사이에 외삽되거나, 추세화되거나, 평균될 수 있다.
일 예에서, 교정 웨이퍼는 제1 다이 위치(501)에서 약 1 초의 제1 시간(561) 동안 연마될 수 있다. 교정 웨이퍼 상의 제1 다이 위치(501)는, 제거된 물질의 제1 양(514)을 대략적으로 결정하기 위해, 계측 스테이션(110)에 의해 후속하여 측정된다. 제거된 물질의 제1 양(514)과 제1 시간(561)의 교차점(532)은 곡선(530)을 생성하기 위한 데이터 지점을 제공한다. 실제로, 교정 웨이퍼 및 후속 기판들(115)도, 측정을 위해 계측 스테이션(110)으로 이동하기 전에, 후속하는, 가능하게는 각각의 다이 위치들에서 연마될 것이 고려된다. 상이한 기판들 상의 동일한 제1 다이 위치(501)에서의 복수의 측정들은 제1 다이 위치(501)에 국한된 그래프(500)의 형성에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 동일한 제1 다이 위치(501)에서 상이한 연마 시간들(430) 이후에 측정들이 모두 취해질 수 있다. 대안적으로, 측정들이 기판들 상의 복수의 다이 위치들에 대해 이루어지고 측정들은 기판 상의 모든 다이 위치에 대해 사용되는 초기 곡선(530)에 통합될 수 있다. 일 실시예에서, 모든 다이 위치들은 제거율을 결정하기 위해 동일한 그래프(500)를 활용한다. 또 다른 실시예에서, 각각의 다이 위치는 제거율을 결정하기 위한 개별(고유한) 그래프(500)를 갖는다. 그래프들(500)은, 다른 이유들 중에서도, 두께 및 막 품질의, 중심으로부터 에지까지의 변화들로 인해 기판(115) 상의 다이 위치들 또는 영역들에 대해 상이할 수 있다.
후속 기판들(115)이 연마되고 계측 스테이션(110)에서 측정되며, 계측 스테이션(110)이, 그래프(500)와 연관된 다이 위치에서 그래프(500)를 수정(개선)하기 위해 측정들을 다시 연마 스테이션(200)에 제공하기 때문에, 각각의 다이 위치에 대해 사용되는 그래프(500)는 실질적으로 동일하게 시작하고 분기할 수 있다. 대안적으로, 단일 그래프(500)가 기판 상의 모든 다이 위치들에 대해 사용되고 계측 스테이션(110)에서 결정된 연마 결과들에 의해 수정된다. 이러한 방식으로, 소모품들이 연마 스테이션(200)에 의해 마모됨에 따라 제거율이 조정될 수 있다. 추가적으로, 후처리된 기판들로부터의 측정 데이터는 소모품들을 교체할 필요가 있을 때를 나타내는 데에 사용될 수 있다. 곡선(530)의 기울기, 즉, 제거율이, 미리 결정된 하한에 접근하면, 물질 제거가 더 오래 걸리고 아마도 소모품들이 더 많이 마모된 것을 나타내기 때문에, 연마 스테이션(200) 상의 소모품들, 예컨대, 연마 패드들 또는 슬러리는 재컨디셔닝되거나 교체될 수 있다.
기판들(115)이 연마된 후에, 기판(115)은 기판(115), 또는 더 구체적으로 기판 상의 다이 위치들이 사양 내에 있는지를 결정하기 위해, 계측 스테이션(110) 상에서 또는 인-시튜로 후측정된다. 위에서 언급된 바와 같이, 다이들(340)의 두께에 대한 측정들은, 그래프(500)를 수정하거나, 여전히 너무 두꺼운 것으로 밝혀진 그 다이 위치들에서 다시 연마될 기판을 전송하는 데에 사용될 수 있다. 연마 스테이션(200)에 의해 제1 시간(561)의 기간 동안 연마된 제1 다이 위치(501)에 대해 위의 예로 돌아가면, 기판(115)은 제1 다이 위치(501)에서의 연마 후에 측정될 수 있다. 측정된 두께는 실제 물질 제거량(580)이, 곡선(530)에 의해 예측된 것 미만이고, 따라서 실제 제거율(582)이, 새로운 곡선(540)의 위치로의 곡선(530)의 조정(528)을 요구할 수 있다는 것을 나타낼 수 있다. 새로운 곡선(540)은 이제, 제1 시간(561)에 대응하는 실제 제거율(582)에 대한 시간(430)을 보여준다. 게다가, 이제, 제거된 물질의 정확한 제1 양(514)을 달성하기 위한 새로운 시간(562)을 결정할 수 있으며, 후속 연마 작동들은 향후의 기판들 상의 제1 다이 위치(501)에서의 그리고 그 주위에서의 연마를 위한 후속 연마 작동들의 단계들에서 새로운 시간(562)을 사용할 수 있다. 추세선(592)은 제1 다이 위치(501)에서의 연마율들을 예측하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 기능을 예시한다. 연마 스테이션(200)은 또한, 유사한 방식으로 각각의 다이 위치에 대한 그래프들(500)을 조정할 수 있거나, 제1 다이 위치(501)에 대한 곡선의 이동에 기초하여 근처의 다이들의 그래프들만을 조정할 수 있다.
요약하면, 기판의 각각의 측정 지점은 측정 좌표(x,y) 위치 및 두께 정보를 연마 스테이션(200) 상의 제어기(190)에 제공하고, 사용자 정의된 목표 두께에 기초하여, 연마 스테이션(200)은 각각의 연마 영역, 즉, 다이 위치에 요구되는 연마 시간(430) 및 물질 제거량(412)을 결정한다. 연마 파라미터들, 예컨대, 연마 압력, 시간, 및 작동 속도는 각각의 연마 영역에 대한 각각의 레시피 단계에 자동으로 삽입된다. 레시피 단계들의 수집은 특정 기판(115)에 사용되는 연마 레시피가 된다. 기판(115)이 연마 스테이션(200) 상에서 연마된 후에, 기판(115)은 계측 스테이션(110) 또는 다른 적합한 위치에서 다시 측정되고, 두께 데이터는, 후속 기판에 대한 연마 레시피들을 개발하기 위해 사용되는 제거율 정보(그래프)를 생성하고 조정하기 위해 연마 스테이션(200)으로 다시 전송된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른, 기판에 대한 연마 작동을 도시하는 개략적인 흐름도이다. 방법(600)은 기판이 계측 스테이션에서 사전 측정되는 단계(610)에서 시작된다. 계측 스테이션은 향후의 다이에 대응하는 각각의 좌표 위치에서 두께를 측정한다. 단계(620)에서, 기판 상의 각각의 좌표 위치에서의 두께는 계측 스테이션에 의해 연마 시스템에 제공된다.
단계(630)에서, 기판 상의 각각의 다이 위치의 두께에 대해 다이 보정들(두께 보정들)이 결정된다. 다이 위치는 국부 좌표계를 통해 설정된 계획된 다이들의 경계표식들에 의해 기판들 상에 정의될 수 있다. 예를 들어, (X,Y) 좌표 값은 알려진 크기 및 배향의 다이에 대한 하위 좌측 시작 위치를 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 다이 위치는 기판의 표면 상에 매핑될 수 있다. 다이 보정들은 다이 위치에 대한 정의된 목표 두께를 측정된 두께와 비교함으로써 형성될 수 있다. 다이 보정들은, 물질을 제거하고 다이 위치를 사양에 맞추기 위해, 목표 사양로부터의 편차 및 각각의 위치에서 수행될 연마의 양에 대응한다. 다이 보정이 약 영 이하인 경우들에서, 특정 다이 위치의 물질의 제거 또는 박형화가 요구되지 않을 수 있기 때문에, 다이 보정은 영으로 설정될 수 있다.
단계(640)에서, 연마 레시피가 다이 보정들로부터 형성된다. 요구되는 다수의 연마 단계들이 레시피 내에 삽입된다. 연마 레시피에서, 다양한 입력, 예컨대, 다이 보정의 숫자 값, 및 연마 프로세스 파라미터들이, 레시피의 단계에 대응하는 각각의 다이 위치에 제공된다. 다이 위치를 정의하는 기판 상의 x 및 y 오프셋은, 다이의 폭 및 높이와 함께, 기판의 각각의 연마 영역을 한정하는 데에 사용된다. 따라서, 연마 영역과 실질적으로 동등한 개수의 다이들이 있을 수 있고, 이들은 일치할 수 있다.
단계(650)에서, 연마 시간은 기판 상의 각각의 연마 영역에 대해 계산된다. 추가적으로, 연마 압력 및 진동 속도뿐만 아니라 다른 연마 파라미터들이 기판 상의 각각의 연마 영역에 대해 계산될 수 있다. 연마 시간은 그래프(이하에서 제거율 그래프) 상에 그려진 제거량(y 축) 대 시간(x 축) 곡선들로부터 도출된다. 유사하게, 제거율 그래프는, y 축 상에, 시간 대, x 축 상에, 제거될 물질의 양을 그릴 수 있다. 단일 제거율 그래프는, 각각의 다이 위치가 연마 레시피의 각각의 다이 위치에 대한 연마 시간들에 도달하기 위해 동일한 제거율 그래프를 사용하도록, 기판의 전체 표면에 대응할 수 있다. 대안적으로, 복수의 제거율 그래프들은 기판 상의 이산 다이 위치에 각각 대응할 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 다이 위치에서의 제거량은 각각의 다이 위치에서의 다이 보정을 위한 연마 시간을 결정하기 위한 대응하는 곡선 플롯을 갖는다. 또 다른 대안적인 변형에서, 제거율 그래프는 다이들의 그룹 또는 기판의 영역에 대응할 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 각각의 제거율 그래프는 연마 압력들 및 진동 속도들의 고유한 세트에 추가적으로 대응할 수 있다.
초기 제거율 그래프는 시동 또는 교정 웨이퍼로부터 생성될 수 있다. 대안적으로, 초기 제거율 그래프는 이론적 또는 예측 결과로부터 계산될 수 있다. 그러한 예측 결과는 소모품들에 남은 사용 수명의 길이를 활용할 수 있다. 또한, 대안적으로, 초기 제거율 그래프는 연마 시스템에서 처리된 마지막 기판으로부터 도출될 수 있다. 제거율 그래프는, 연마 후 기판들을 측정하는 것으로부터 실제 제거율들을 결정하고 결과들을 제거율 그래프로부터 도출된 레시피와 비교하는 것에 의해, 처리 동안에 조정될 수 있다. 예를 들어, 제거율 그래프는 약 3초의 제거 시간이 기판 상의 특정 다이 위치로부터 약 3 옹스트롬의 물질을 제거할 것이라는 것을 나타낼 수 있다. 연마 후 그 특정 다이 위치를 측정한 후에, 제거된 물질의 차이는 피드백되어, 물질을 제거하기 위한 연마 시간들을 더 정확하게 도출하기 위해 후속 기판들에 대해 사용하기 위한 제거율 그래프를 조정하는 데에 사용될 수 있다. 제거율 그래프의 조정은, 제거된 물질의 실제 양과 연관된 제거율 그래프 상의 시간 값의 교차점에서의 값으로 이동하는 플롯에 대응할 수 있다. 일부 경우들에서, 제거율 그래프 상의 이산 값들은 측정된 또는 변경된 제거율 값들에서 그리고 그 주위에서 국부적으로 평활화될 수 있다.
단계(660)에서, 레시피 단계들이 기판에 대해 자동으로 생성된다. 레시피 단계들은 각각의 다이 위치에 대한 정보, 예컨대, 각각의 다이에 대한 연마 시간, 작동 모드, 연마 위치, 및 다이 크기를 포함한다. 추가적으로, 레시피 단계들은 복수의 연마 파라미터들, 예컨대, 각각의 다이 위치를 연마하기 위한 연마 압력 및 진동 속도를 포함한다. 레시피 단계는, 기판 및 다이 위치를 사양에 맞추기 위해, 원하는 보정량의 물질을 다이 위치로부터 제거하기 위해 특정 다이 위치에 연마 시간을 적용한다. 연마 시스템은 연마 레시피의 각각의 단계로 단일 다이 위치를 연마하도록 적합하게 적응된다. 단일 기판 상에는 100개 초과의 다이 위치들이 있을 수 있고, 그러므로 연마 레시피에 동일한 양의 연마 단계들이 있을 수 있다. 유리하게, 각각의 연마 레시피의 연마 단계들의 자동 생성은, 운영자가 개별 레시피들을 생성하는 시간을 상당히 감소시키고 각각의 다이에 대한 연마 오류들을 감소시켜, 연마 시스템이 제조에 더 우수하게 적합하게 하고 각각의 다이에 대한 전체 비용들을 감소시킨다.
제어기는 레시피 단계들을 선택하고, 기판에 대한 연마 작동들을 지시하기 위해 레시피 단계들을 조직화할 수 있다. 따라서, 연마 모듈은 실행될 연마 단계들을 특정 순서로 조직화할 수 있다. 연마 모듈은, 연마 처리 시간에 의해 측정된 바와 같이, 물질 제거의 높은 효율을 획득하기 위해 단계들을 순서화할 수 있다. 예를 들어, 연마 모듈은 제거될 물질의 양에 의해 레시피 단계들을 조직화하고, 공간적으로 편리한 경우에 그러한 각각의 다이들을 먼저 또는 아마도 함께 연마할 수 있다. 대안적으로, 연마 모듈은 위치에 의해 레시피 단계들을 조직화하고, 기판의 일 측으로부터 다른 측으로 이동하는 순차적 방식으로 다이 위치들을 연마할 수 있다. 또 다른 대안들에서, 연마 모듈은, 유사하게 구성된 단계들을 순차적으로 수행하기 위해, 연마 파라미터들, 예컨대, 압력 및 진동 속도에 의해 레시피 단계들을 조직화할 수 있다. 따라서, 기판을 연마하기 위한 연마 레시피들은, 기판 상의 각각의 다이를 효율적으로 연마하기 위해 순서, 또는 순서화를 결정하기 위해 내부적으로 조직화된다.
단계(670)에서, 기판은 계측 스테이션에서 측정된다. 모든 다이 위치들이, 자동으로 생성된 연마 레시피 단계들을 사용하여 각각의 다이 위치의 두께를 연마함으로써 보정된 후에, 기판은 계측 스테이션에서 측정되고, 계측 툴은 연마될 다음 기판에 대한 제거율을 계산하기 위해 사용되는 플롯 곡선들을 조정하기 위해 연마 시스템에 데이터를 피드백한다. 제거율 그래프를 변경하기 위해 제공되는 실시간 피드백은, 심지어 연마 스테이션이 소모품들의 마모 징후를 보이더라도, 연마 작동의 완료 시에 다이들이 사양 내에 있음을 보장한다.
기판의 국부 영역들을 연마하기 위한 연마 레시피들을 개발하기 위해 연마 모듈에 의해 활용되는 방법의 이점들은, 기판들 상의 개별 영역들을 연마하기 위한 구성에서의 오류들의 감소 및 개선된 시간들을 포함한다. 본원에서 설명되는 바와 같은 연마 모듈의 실시예들은 기판 상에 위치된 국부 영역(즉, 다이) 상에서 약 20 옹스트롬(Å) 내지 약 200 Å의 물질 두께를 약 +/- 5 Å의 정확도로 제거할 수 있다. 유리하게, 기판의 국부 영역들 상의 임의의 막 또는 규소에 대한 두께 보정들은 또한, 제조 환경에서 사양에서 벗어난 다이 위치들을 상당히 감소된 비용으로 보정하는 데에 활용될 수 있다.
자동화된 레시피 생성의 구현은, 그렇지 않으면, 연마를 제조 환경들에 적합하게 하는, 기판 상의 각각의 다이에 대한 연마 레시피를 생성하는 데에 소모될 상당한 양의 시간을 절약한다. 본 발명은 인간 오류를 통해 도입되는 레시피 실수들에 대한 가능성을 감소시킨다. 게다가, 소모품 마모는 연마 작동들에 영향을 미치기 전에 무효화되고 모니터링될 수 있다. 이러한 장점들은 전체 작동 효율을 개선시킨다. 이는 차례로, 다이 수준 연마를 R&D 및 제조 수준 양쪽 모두에서 작동들을 처리 환경으로 확장하는 데에 실용적이게 한다.
전술한 내용은 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들은 그의 기본 범위로부터 벗어나지 않고 안출될 수 있으며, 그의 범위는 후속하는 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (12)

  1. 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법으로서,
    계측 스테이션에서 기판 상의 선택된 위치들에서 두께를 사전 측정하는 단계 ― 각각의 위치는 단일 다이의 위치에 대응함 ―;
    상기 기판의 선택된 위치들에 대해 상기 계측 스테이션을 사용하여 획득된 상기 두께들을 연마 모듈의 제어기에 제공하는 단계;
    상기 기판 상의 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정들을 결정하는 단계;
    각각의 선택된 위치에 대한 상기 두께 보정들로부터 연마 레시피에 단계를 형성하는 단계; 및
    각각의 선택된 위치에 대한 연마 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는, 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 다이 위치를 그 다이 위치와 연관된, 상기 연마 레시피의 각각의 단계로 연마하는 단계를 더 포함하는, 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 다이 위치들 중 하나를 상기 다이 위치들 중 상기 하나와 연관된 상기 연마 레시피의 단계로 연마하는 단계를 더 포함하는, 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 연마 파라미터를 계산하는 단계는,
    연마 시간, 연마 압력, 및 진동 속도 중 하나 이상을 포함하는 연마 파라미터를 결정하기 위해 상기 다이 보정들을 제거율 곡선과 비교하는 것을 포함하는, 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    연마 후 계측 스테이션에서 상기 기판을 측정하는 단계; 및
    상기 다이 위치를 연마하는 데에 사용되는 연마 시간 및 상기 연마 후 측정을 반영하기 위해 상기 제거율 곡선을 조정하는 단계를 더 포함하는, 기판을 연마하기 위한 컴퓨터 구현 방법.
  6. 삭제
  7. 시스템으로서,
    프로세서; 및
    메모리를 포함하고, 상기 메모리는 연마 레시피들을 생성하기 위한 작동을 수행하도록 구성된 응용 프로그램을 포함하며, 상기 작동은:
    계측 스테이션에서 기판 상의 선택된 위치들에서 두께를 사전 측정하는 단계 ― 각각의 위치는 단일 다이의 위치에 대응함 ―;
    상기 기판의 선택된 위치들에 대해 상기 계측 스테이션을 사용하여 획득된 상기 두께들을 연마 모듈의 제어기에 제공하는 단계;
    상기 기판 상의 각각의 선택된 위치에 대한 두께 보정들을 결정하는 단계;
    각각의 선택된 위치에 대한 상기 두께 보정들로부터 연마 레시피에 단계를 형성하는 단계; 및
    각각의 선택된 위치에 대한 연마 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는, 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 다이 위치를 그 다이 위치와 연관된, 상기 연마 레시피의 각각의 단계로 연마하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 다이 위치들 중 하나를 상기 다이 위치들 중 상기 하나와 연관된 상기 연마 레시피의 단계로 연마하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 연마 파라미터를 계산하는 단계는,
    연마 시간, 연마 압력, 및 진동 속도 중 하나 이상을 포함하는 연마 파라미터를 결정하기 위해 상기 다이 보정들을 제거율 곡선과 비교하는 것을 포함하는, 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    연마 후 계측 스테이션에서 상기 기판을 측정하는 단계; 및
    상기 다이 위치를 연마하는 데에 사용되는 연마 시간 및 상기 연마 후 측정을 반영하기 위해 상기 제거율 곡선을 조정하는 단계를 더 포함하는, 시스템.
  12. 삭제
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