TW200832538A - Determining physical property of substrate - Google Patents

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需加以平坦化及蝕刻達預定厚产 200832538 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於在研磨製程期間決定基材物性之 【先前技術】 在許多情況下可利用光線決定材料物性。例如 需要測量基材上的沉積層厚度。即，以研磨製程平 部分移除基材上的膜層時，希望能直接或間接決定 度’以免仍有過多材料未被移除。另一例子則是在 沉積至基材時，希望能直接或間接決定沉積層厚度 沉積太多或太少材料。決定膜厚的均勻度也很重要 些情況下，決定厚度是為了決定製程的預定終點、 各處的壓力變化、及/或研磨晶圓的時間。在其他例 基於品質控制、分類、校正、相容性測試、或其他 可決定諸如厚度之物性。 化予機械研磨（chemical mechanical polishing 為製程中，進行終點判斷或即時厚度監測之示例。 CMP有時用來處理含有積體電路之晶圓或其他基材 電路的形成一般是藉由相繼沉積導體層、半導體層 層於矽晶圓上。沉積各層後，蝕刻膜層而形成電路 相繼 >儿積及蝕刻一連串的膜層後，基材外面或最上， 材露出表面）變得越來越不平。表面不平將使積體電 之光微影步驟m以置之電性產生問題。故 ，有時 坦化或 剩餘厚 將膜層 ，以免 。故某 或晶圓 子中， 目的， ；CMP) 例如， 。積體 或絕緣 特徵。 I (即基 路製程 沉積層 5 200832538 、CMP為平坦化法之一。平坦化法一般需將基材放置在 氣载或研磨頭上。冑出的基材表面抵靠著旋轉^研磨塾或 :向移動板式研磨塾。研磨墊可^「標準型」研磨墊或固 定式研磨墊。標準型研磨墊具有耐久的粗糙表面，固定式 研磨墊則具有媒介所含的研磨顆粒。纟載頭施加控制壓力 來推動基材’使其抵著研磨墊。研磨液⑺供應至研磨

塾表面’ I包括至少-化學反應劑;若配合使用標準型研 磨墊，則還包括研磨顆粒。 由研磨速率、和基材表面的精磨結果（無小尺度粗糙度） 與平坦度（無大尺度地形）可預估CMp製程的效力。研磨速 精磨結果 '和平坦度取決於多種因素，包括研磨塾與 研磨液的組合、承载頭的構造、基材與研磨墊的相對速度、 和使基材抵靠研磨墊的壓力。 為決定各種研磨工具和製程的效力，所謂的「空白」 晶圓（即具多層無圖案結構的晶圓）可於工具/製程限定步 驟中研磨。研磨後，可測量基材表面數個位置的剩餘膜厚。 膜厚變化可用來衡量晶圓表面的均勻度和不同基材區域的 相對研磨速率。一A定基材層厚度與研磨均句度的方式為 移開研磨設備的基材並檢視之。例如，基材可傳送到度量 衡站利用橢圓儀測量基材層厚度。然此過程耗時費工，且 度量衡設備昂貴。 句， 許多 CMP的困難點之一在於判斷研磨製程是否完成或均 即是否已將基材層均句平坦化成預定平坦度或厚度？ 因素會造成不同的材料移除逮率，包括基材層的初始 6 200832538 厚度與性質、研磨漭知Λ、 ^ ^ ^ ®液組成、研磨墊條件、研磨墊與 相對速度、和基材6备、& ^ 何負载的壓力。這些差異將使得達 厚度與均勻度所需的歧 而的犄間不同。因此，這些和其他 能只根據研磨時間判斷。 基材的 到預定 性質不 【發明内容】 本發明是關於決定基材物性

之光譜建立資料庫 例如，可由基材 且該些光譜已與一或多個物性 值相關聯。比較當下測量的光譜與資料庫，可決定伞 在第樣中’決定基材物性之方法包括記錄 材之第一光譜，第一光譜是在改變基材物性的研磨 取得。方法包括辨識資料庫中類似第_光譜的至少 記錄光譜。資料庫的每一光譜具有與之相關的物性 法包括產生訊號，以指出該物性之第一值與第一 關，且利用資料庫中與經辨識之先前記錄光譜相關 值，決定該第一值。

實施態樣可包括以下任一或所有特徵。資料庫 光譜確認為與所記錄之第一光譜類似。方法還包括 多個經確認之光譜相關的物性值，以決定第一值。 物性可選自由基材上的膜厚和基材上的步階高 之群組。物性可以非光學法測得。方法更包括在進名 辨識及指派步驟前，建立資料庫。建立資料庫包括 材樣品則’第一次測量基材樣品上數個預定區域的 建立資料庫包括：測量厚度後，研磨基材樣品，並 所測得 的對應 〖性值。 得自基 過程中 —先前 值。方 光譜有 的物性 中多個 處理與 度構成 •記錄、 研磨基 物性。 經數次 7 200832538 旋轉完成研磨；以及研磨基材樣品時，收集基材樣品之光 譜。建立資料庫包括研磨基材樣品後，第二次測量其材樣 品上數個預定區域的物性。方法更包括在資料庫中，將第 一次測量之物性指派給研磨期間第一個收集之光譜，以及 將第二次測量之物性指派給最後一個收集之光譜。方法還 包括利用第一次與第二次測量之厚度來決定物性之内插 值，以及將内插值指派給中間光譜。採用一數學曲線來決 定内插值，以使物性之測量相互關聯。 在第二態樣中，一種決定基材物性之系統包括研磨機 台，用以進行改變基材物性的研磨製程。系統還包括模組， 用以記錄研磨製程期間，得自基材的至少一第一光譜。系 統更包括資料庫，存有多個光譜，該些光譜各自與物性值 相關，其中資料庫内至少一光譜確認為與第一光譜類似， 終點判斷模組接收一數値，該數値由與經確認之光譜相關 之物性值所決定。 實施態樣可包括以下任一或所有特徵。一種資料庫管 理模組可進行辨識，並將相關數值發送到終點判斷模組。 貝料庫官理模組更可收集光譜，並將光譜與物性值相關聯 而建立資料庫。自動化程控模組可使用在研磨製程前，從 貝料庫中獲得之預選值來控制研磨機台，預選值得自基材 研磨别的測量值。度量衡工具在物性值與資料庫中各光譜 相關聯之前，決定物性值。 【實施方式] 200832538 第1圖為在研磨前、研磨期間、及/或研磨後，決定圖 案化基材之物性的系統實施例方塊圖。例如，基材為包括 積體電路的晶圓。特別是如半導體製造領域所熟知，圖案 化基材可包括主動區和溝渠區。又眾所周知，基材上可具 有覆蓋主動區和溝渠區的氧化層或其他介電層。藉由記錄 經研磨之基材的光譜及從先前測量光譜資料庫中找出一或 多個匹配光譜，設備可決定基材上諸如氧化層的厚度。 研磨機台102以傳統研磨技術研磨基材。自動化程控 模組1 0 4控制研磨機台1 〇 2開始研磨並訂出製程參數。或 者，也可進行研磨以外的製程，例如沉積（如化學氣相沉 積）、移除（如濕式和乾式蝕刻）、或圖案化製程（如微影）。 糸統包括利用基材物性之板組1 〇 6。在一實施例中， 模組1 0 6記錄基材反射光譜’及比對此光譜與資料庫内先 前記錄之光譜。利用物性之模組1 〇 6例如可包括光源和光 譜記錄器。在一實施例中，當基材達到特定物性值時，利 用物性之模組1 06用來中斷或改變研磨製程（或其他製 程）。在另一實施例中，可以其他方式取得光譜，例如利用 基材穿透光。 資料庫管理模組1 08接收利用物性之模組丨〇fi e錄的 光譜。若於資料庫11 ο的準備期間記錄光譜，則模組〗 可將光譜存入資料庫110，供後來決定基材物性之田 〜用。在 一實施例中，尤其是在接收一光譜供作性質判斷徭， 文，模％ 1 08會將該光譜與具相關物性值之先前記錄光議& 、 ％進行比 較，從中挑選匹配的光譜’並產生訊號指出經辨辦 可蠘之物性 200832538 值。模組1 08接收資料庫中經辨識之物性值。 資料庫11 0儲存先前所記錄之光譜，該些光譜係反射 自一或多個基材反射且與一或多個先前製程有關。此外， 資料庫11 0儲存與記錄光譜相關的物性測量值。參考度量 衡工具11 2測量與先前記錄光讀相關的物性值。例如，研 磨前（或研磨初始）記錄之光譜與研磨前之物性測量有關， 研磨後（或研磨終了）記錄之光譜與研磨後之物性測量有 關。若物性值對應的光譜性質介於初始光譜與終了光譜之 間，則其可利用初始物性值與終了物性值外推而得。 負料庫管理模組1 〇 8辨識一或多個先前記錄光譜，該 些先前記錄光譜與利用物性之模組1 06所記錄的光譜類 似，資料庫管理模組i 〇 8並產生訊號指出與該些類似光譜 相關的物性值。或者，物性值可依據類似光譜、記錄光譜、 和與類似光譜相關之物性值推斷。含有物性值之訊號則被 發送到利用物性之模組1 06或自動化程控模組丨〇4 ,藉以 控制研磨機台102。 在另一實施例中，訊號由獨立的訊號產生模組i 1 4產 生。此模組接收由資料庫管理模組而來的指令獲知輸出 值。為了回應所接收之訊息’模紙114產生訊號確認數值 及指示其與取得光譜有關。例如，模组114可產生被利用 物性之模組1 〇 6或自動化鞋抑遵 、人㈢動化控模組1〇4所接收的訊號。 例如，所測量物性可為其# f T馮基材表面結構的步階高度，其 可得自輪廓描繪儀，如高解柄择认士 回解析度輪廓描繪儀（HRP)。此外， 所記錄之光譜可利用光千涉儀, 儀&出基材的硼磷矽酸鹽玻璃 10 200832538 似 反 達 10 另 用 共 材 對 例 小 其 性 域 例 值 值 生 反

(BPSG)層厚度。研磨期間，比對BpSG反射之光譜與類 的先七記錄光譜，藉以決定先前測量之HRP步階高度。 射光譜反覆與不同的先前記錄光譜相配，直到研磨製程 到預定的HRP步階高度。建立光譜和物性值之資料庫i 後’研磨過程可不使用輪廓描繪儀進行輪廓描繪測量。 外’可記錄多個對應數個基材區域的光譜。記錄光譜可 來決定多個與數個區域相關的物性值。這些數值可為一 通性質、或為二或以上之不同性質。例如，可決定由基 產生之光譜中所顯示的任何物性。 當多個光譜在資料庫中確認為類似基材光譜時，其 應的物性值可經處理，以產生搜尋值（s〇ught value)。 如’系統可計算與經辨識之圖譜相關的數值平均。在另 實施例中，例如可採用最小平方法、或刪除極大值與極 值來統計處理數值而定出代表值。 第2圖為建立資料庫之系統200的實施例示意圖， 辨識一或多個與基材202之多個區域204a-d相關的物 值。在開始研磨前，測量各區域204a-d的物性，例如區 204a-d之步階高度。某些實施例可測量其他物性。再者 可多次測量單一區域，然後以這些測量值決定物性值。 如，可平均所有區域的測量值。另一實施例還考慮到數 分布，因此會偏離平均值。在各實施例中，可由許多數 得知晶圓之測量變量的變化。 研磨設備206研磨基材202。設備206包括用以產 照射基材202之光束的光源208和用以接收基材202之 11 200832538

射光的债測器210。例如，光源2 〇 8為白熱燈泡，其產生 本質上介於紫外光（UV)至紅外光（lR)波長範圍的光線。在 特定實施例中，波長為2000-15000埃（Α)。在一些實施例 中，光源208為鎢絲燈、氙氣燈、或水銀燈。視情況而定， 光源208包括光纖，用以將光束引導至基材202上。偵測 器210為光譜儀，用以測量圖案化基材2〇2的反射比。偵 測器可具數個元件，各自專用於不同波長範圍。在一些實 施例中，偵測器210已知包括矽二極體陣列。偵測器21〇 能測量一定波長範圍内的反射比。 入射光束從基材202反射。不同區域204a-d的反射光 最好個別偵測。反射光束已知由基材202各層之反射光構 成。即’基材202由具不同折射係數之膜層組成，各層界 面將造成光反射而構成整體反射光束。 偵測器2 1 0偵測反射光束並將偵測光譜傳送到電腦， 電腦亦可控制光源208。偵測器210偵測基材202在一波 長區間内（如25 00-8 000 A)的反射比。例如，偵測器2 1 0傳 送訊息至電腦，電腦則繪示一定波長範圍内的反射光譜。 偵測器210偵測各區域204a-d的反射光束，對應光譜 將傳送到電腦。測得之反射比可用來建立測量光譜和圖案 化基材202之相關物性的資料庫。 研磨後，再次測量基材202，以獲知各區域204a-d的 步階高度（或其他物性）。研磨前後的測量值將用於建立資 料庫。研磨設備206第一次旋轉過程取得之光譜214和研 磨設備206最後一次旋轉過程取得之光譜2 1 6分別與研磨 12 200832538 則後須1里之物性值2 1 8有關。在一些實施♦ 光々與相關物性值的資料庫，可用來確認 在研磨製程期間的物性值。 第 ^ 圖繪示步階高度與厚度對應晶圓 3〇〇。在茈，搞一 “不於橫軸之晶圓直徑是從基利 向測量，置2 a ^ 平位為笔米（mm)。步階高度的測量 且標示於 、 ；二側縱軸。厚度的測量單位為奈并 ；側縱耗。圖中數線302表示HRP度量撰 材步階向度。舉例而言，該工具可設於參 =1圖）中。特別是，數線3 〇2的每一棄 值’數線其餘部分則代表各點間的内 值之：Ϊ ’其係由將基材所記錄之光譜與多 二:記錄光譜比對而得。先前記錄光謂 值（在此為厚度）可存入資料庫1ιλ 示，比14庫U〇(第1圖）《 子备下基材光譜與先前圮 高度測量值。 引°己錄先譜可^ 矛】用已記錄之基材光谱 例如，除一種以」 厚度度 Θ 了决疋膜厚。數、參 工里衡工具測得的厚度 f工具可決定數據點，1此 112(第1圖)中。數線308表亍m具…參 錄之光與具相關厚 之^，其藉i 如數線-所示，比對當下2先前記錄; 定記錄夯土材光譜與先） ^先譜的厚度值。特別 ^疋，用於決定； 中，依此建立 後續類似基材 直徑的曲線圖 中心往正負方 單位為埃（A)， (nm)，且標示 工具測得的基 考度量衡工具 據點對應工具 插值。數線304 相關高度測量 和其相關物性 如數線304所 定記錄光譜的 .的基材物性。 .306表示光學 光學厚度度量 考度量衡工具 〖將從基材所記 譜比對而得。 Γ記錄光譜可決 t線304之光譜 13

200832538 可用來決定數線308。又，先前記錄光譜各具多 關的物性值。例如，假設組成數線3 04之個別步 是藉由比對資料庫11 〇(第1圖）的個別光譜加以$ 庫的個別光譜還具有與之相關的厚度值；在此實 這些厚度值用來決定組成數線3 08之厚度值。例 料庫中找到匹配光譜時，可獲得一或多個與之相 物性值。 第4圖繪示利用光譜與物性值之資料庫研磨 法400實施例。方法400包括於研磨期間測量^ 4 02)。此外，方法400包括取得研磨前後的厚度 如，厚度曲線可取自於研磨初始與終了所記錄之 制引擎依據第一晶圓的研磨前後曲線，預設下_ 磨參數（步驟404)。程控引擎還可依據第一晶圓 後厚度曲線，再度預設一或多個晶圓的研磨參 404)。故利用先前研磨晶圓的曲線可定出下_待 的研磨參數。 第5圖繪示厚度對應研磨旋轉次數的曲線_ 轴表示研磨機台處理基材的旋轉次數，其介於( 間。或者，橫軸可表示成研磨時間。縱轴表示& 其單位為埃（A)。數據點502代表研磨機台每次處 定位置（中央區域）的厚度測量值。特別是，每二欠 此區域可得數個測量值。由數據點502可決定數 方程式，例如線性回歸而得的直線。另外，相關 配度可用來判斷所決定之數線504是否能適當表 種與之相 階高度值 I認。資料 施例中， 如，在資 關的對應 基材的方 I圓（步驟 曲線0例 光譜。程 晶圓的研 的研磨前 -數（步驟 研磨晶圓 5 00 〇 橫 40次之 材厚度， 理基材特 旋轉研磨 線5 04之 係數和適 示數據點 14 其中y代表厚度，

200832538 502。數線5〇4例 可用來計算未記錄光· 數線504之方程式為： y = kx + c X為旋轉次數，k為每次赛 c表示基材的原始 年度。位於所測量厚度 可由上式内插或外 r推而得。例如，藉由數 旋轉次數（如6 0 · 2 5、队# Μ的旋轉研磨，可達到小 (如2 5 00)的厚度信。 由數線5 0 4之方程式 (如2500)的旋轉次數（即6〇 25)。 各數據點502對應一測量光譜。靠近 的數據點502對應研磨相始時測量的光譜 靠近曲線圖500右側的數據點5〇2對應研 光譜’例如光譜2 1 6。擷取資料庫中與先 的厚度值。曲線圖5〇〇顯示厚度和其相關 上式亦可用來決定研磨裝置（例如研』 當研磨裝置開始磨損時，所決定的厚度會 方程式。Ik者研磨裝置的磨損，會使較少 致使如光學厚度度量衡工具所測得的厚度 算所得的厚度。其將造成數線5〇4之斜率 漸變小，最終造成數線5 04變平。故監測 程是否正常運行。 在此所述之實施例僅為舉例說明，其 述研磨製程以外之程序的一或多個基材物 研磨製程為例說明研磨系統的構造和運作 的厚度值。 1轉的移除速率， 之區域外的厚度 次大於最大量測 於最小量測厚度 可決定達到厚度 曲線圖5 0 0左側 ，例如光譜2 1 4 ; 磨終了時測量的 前記錄光譜相關 旋轉次數。 &墊）的磨損量。 偏離數線504之 的材料被移除， 會大於方程式計 (即研磨速率）漸 此性質可知悉製 當可用於決定上 性。但以下仍以 。第6圖繪示化 15 200832538 學機械研磨（CMP)設備20，用以研磨一或多個基材1 〇。例 如，可進行淺溝渠隔離（STI)製程處理基材10。CMP設備 包括旋轉平台24,其上放置研磨墊3〇。其可為表面堅硬耐 用之雙層研磨墊或為研磨軟墊。若基材1 0為直徑「8吋J (2 00毫米）或「12吋」（3〇〇亳米）之圓盤，則平台和研磨螫 的直徑分別為約20吋或3 0吋。平台24連接平台驅動馬達 (未繪示）。就多數研磨製程而言，平台軀動馬達以每分鐘 3 0-200轉的速度轉動平台24,然也可採取更快或更慢的轉 速。 研磨墊30 —般具有緊靠平台24表面的裡層32和用以 研磨基材10的覆蓋層34。覆蓋層34通常比裡層32硬。 有些研磨墊只有覆蓋層而無裡層。覆蓋層3 4可由開孔型發 泡聚氨基甲酸酯或表面有溝槽的聚氨基甲酸酯片組成。裡 層3 2可由以氨基甲酸酯過濾之壓縮纖毛組成。具IC -1 0 0 〇 組成之覆蓋層和SUBA-4組成之裡層的雙層研磨墊可取自 位於美國德拉瓦州Newark城市的Rodel公司（1C· 1 000與 SUBA-4為R〇del公司的產品名稱）。 CMP 5又備2〇包括一或多個承載頭系統7〇，其可裝設 在多頭旋轉台（未繪示）。支撐板66托住承载頭系統。承載 頭系統包括居· 取载或承载頭80。承載驅動軸74連接承载頭 轉動馬達76和承载頭8()，使得承载頭各自可沿著其轴旋 Ο 在匕夕卜 f 载頭8 0可各自側向擺動。例如，滑座（未繪 八. 〇 驅動轴於其相關徑向槽中，徑向驅動馬達（去 繪示）可移動、、成— 1适I禾 抄勃β座以側向擺動承載頭。 16 200832538 承載頭80執行數種機械功能。一般而言，承载頭乾住 基材使其抵靠著研磨墊、將向下壓力均句分配於整個基材 背面、將驅動轴的力矩轉移到基材、及確保承載頭底下的 基材不會在研磨期間滑動。

承載頭80包括彈性薄膜82與定位環84，其中彈性薄 膜82提供基材10的放置表面，定位環84則使基材保持於 放置表面下方。由彈性薄膜82所定義之腔室86的壓力迫 使基材抵著研磨墊。定位環84的下表面88可反射光線。 含有反應劑和化學反應催化劑（例如用於研磨氧化物 的氫氧化鉀）的研磨液3 8經由研磨液供應口或研磨液/沖洗 結合臂39供應到研磨墊30的表面。若研磨墊為標準型研 磨塾，則研磨液3 8還可包括研磨顆粒（例如用於研磨氧化 物的二氧化矽）。 運作時，平台沿著其中心軸2 5轉動，承载頭沿著其中 心軸8 1轉動並側向移動越過研磨墊表面。孔洞26設於平 台24中，透明視窗3 6設於覆蓋孔洞2 6的研磨墊3 0上。 孔洞26和透明視窗36的設置使得平台在旋轉時，不管承 载頭的移動位置為何，都可檢視基材1〇。 光學系統40通常固定於平台24的孔洞26下方，且隨 著平台轉動。系統包括光源4 4和偵測器4 6。光源產生光 束42，其穿過透明視窗36與研磨液38而照射在基材10 露出的表面。光源44的光束42以與垂直基材1 0表面之垂 直軸相交的角度w(即與中心軸25、81相交角度w)投射。 另外’若拉長孔洞26和視窗3 6，則擴束器（未繪示）可設 17 200832538 置在光束路徑上，以沿著視窗長轴擴展光束。

光源44可連續操作。或薯，其可在孔洞26大致接近 基材10時才啟動產生光束42。CMP設備20包括定位感測 器160(諸如光遮斷器），用以感測視窗36何時靠近基材。 例如’光遮斷器可設在承載頭8〇對面的固定位置。旗標 162裝設在平台周圍。所選擇的旗標162的裝設點和長度， 係能在視窗36掃過承載頭80下方前後極短的時間内，立 即遮斷感測器1 60之光訊號。當遮斷感測器1 60的光訊號 時，可測量及儲存偵測器4 6的輸出訊號。 運作時，光源44產生光束42照射在基材1 〇上。偵測 器46接箸接收自基材1 0反射的光束56。偵測器46將反 射光束5 6相關的對應訊息傳送到電腦4 8。電腦4 8所接收 或處理之訊息可輸出至顯示器裝置49。例如，電腦可決定 上述終點。當電腦48判斷CMP製程達到終點時，其可關 閉CMP設備20而終止CMP製程。 第7圖為通用電腦系統700實例的示意圖。系統7〇〇 可用來施行在此所述之方沬。例如，系統7 0 0可設在系統 100及/或設備200中。 系統700包括處理器710、記憶體72〇、儲存裝置730、 和輸入/輸出裝置740。處理器710、記憶體72〇、儲存裝 置730、和輸入/輸出裝置740由系統匯流排750互相連接。 處理器7 1 0能處理系統700的執行指令。在一實施例中， 處理器710為單線處理器。在另一實施例中，處理器 為多路處理器。處理器710能處理存於記憶體720或儲存 18 200832538 裝置73 0的指令，並顯示輸入/輸出 介面訊息。 衮置740的圖形使用者 記憶體720儲存系統700的訊自 ^ # 7?n ^ ^ w。在一實施例中，記 IS體720為電腦可讀取媒體。在〜 Λ趂路祕七也〇 頁施例中，記憶體720 為揮發性§己憶單元。在另一實施例 發性記憶單元。 ，記憶體720為非揮 儲存裝置730可供系統700大旦处

儲在駐罢里儲存。在一實施例中， 傾存裝置7 3 0為電腦可讀取媒體。 裝置7 m4 r 不同實施例中，儲存 f置730為軟碟、硬碟、光碟、或儲存帶 輸入/輸出裝置740提供系統^ 一訾尬点！ 士 ^ 輪入/輸出操作。在 貫施例中，輸入/輸出裝置740包 在另 ^ 鍵盤及/或定點裝置。 牧另一實施例中，輸入/輸出裝置74〇 介面的顯示單％。 。括顯*圖形使用者

所述特徵的實行可採用數 輪體、軟體、或其組合物。設 中的電腦程式產品内執行，例 或傳播訊號中，以可程式化處 %成所述功能的可程式化處理 產 /1* 輪出’執行方法步驟。所 固電腦程式，其可於一可程式 系统包括至少一可程式化處理 口破資料儲存系統、至少_ 置而來的資料與指令。電腦程 間接用於電腦以進行特定動作 4電子電路、或電腦硬體、 備可於實體收錄於資訊載體 如於機器可讀取之儲存裝置 理器執行；執行指令程式而 盗’可藉由操作輸入資料及 述特徵有利於實施到一或多 化系統上執行，該可程式化 器 可程式化處理器接收並 輸入裝置、和至少一輸出裝 式為一套指令，其可直接或 或造成特定結果。電腦程式 19 200832538 可以任一包括編譯或解譯語言之程式語言編寫，其並可配 置成任$式’包括獨立程式或模組、元件、子程式、或 其他適合計算環境的單元。 牛例來說，適合執行指令程式的處理器包括通用與特 定:途之微處理器、單—處理器、或任_電腦中的多個處 理时之。處理器一般接收唯讀記憶體或隨機存取記憶體 或二者的指令與資料。電腦的必要元件為執行指令的處理 器和Y或多個儲存指令與資料的記憶體。處理器通常還包 括或操作耦接以聯繫一或多個儲存資料檔案的大容量儲存 裝置，此類裝置包括磁碟（如内裝硬碟與可拆式磁碟）、磁 光碟、和光碟。適合實體收錄電腦程式指令與資料的儲存 裝置包括所有類型的非揮發性記憶體，例如包括半導體記 隐裝置（如可拭除且可程式唯讀記憶體（epr〇m)、電子抹除 式可編程唯讀記憶體（EEPR0M)、和快閃記憶體）、磁碟（如 内裝硬碟與可拆式磁碟）、磁光碟、和唯讀光碟（cd_r〇M) 與數位影音光碟（D VD-R0M)。處理器和記憶體可以特定功 能積體電路（ASIC)加強或與之結合。 —為與使用者互動，上述特徵可施行於具諸如陰極射線 管（CRT)或液晶顯示器（LCD)之顯示器裝置的電腦，以提供 使用者訊息，電腦尚具有鍵盤和諸如滑鼠或追蹤球之定點 设備’供使用者輸入電腦。 上述特徵可施行於電腦系統，其包括後端元件（如資料 伺服器），或包括中介軟體元件（如應用程式伺服器或網際 網路伺服器），或包括前端元件（如具圖形使用者介面或網 20

200832538 際網路流纜器或其組合物之主電腦）。系統元件可逢 蜜或數位資料通信媒體連接，例如通信網路。通_ 例子包括區域網路（LAN)、廣域網路（WAN)、和組成 路的電腦與網路。 電腦系統可包括客戶機和伺服器。客戶機和飼 常相隔很遠，且一般透過上述網路互動。電腦和具 係的電腦程式使客戶機和伺服器產生聯繫。 儘管以上已詳述一些實施例，然其他修改例 施。此外，圖中的邏輯流程不限於特定順序或必須 能達到預期的結果。另外，所述流程可增添或刪減 所述系統也可增添或刪減元件。故其他實施例亦不 附申請專利範圍所界定之保護範園。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，但其並 限定本發明’任何熟習此技藝者，在不脫離本發明 和範圍内’當可作各種之更動與潤飾，因此本發明 範園當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1圖為決定基材物性之系統實施例的方塊圖 第2圖為建立與基材物性值相關之測量光譜資 系統實施例示意圖。 第3圖繪示二物性對應晶圓直徑的曲線圖。 第4圖為研磨基材達預定厚度之方法實施例 圖0 任一類 網路的 網際網 服器通 主從關 也可實 依序才 步驟， 脫離後 非用以 之精神 之保護 料庫的 的流程 21 200832538 第5圖繪示厚度對應研磨旋轉次數的曲線圖。 第 6圖為測量圖案化晶圓之物性的系統實施例方塊 第7圖為通用電腦系統實例的示意圖。 各圖中相同的元件符號代表相似的元件。

【主要元件符號說明】 10 基材 20 設備 24 平台 25、 8 1 中心軸 26 孔洞 30 研磨墊 32 裡層 34 覆蓋層 36 視窗 38 研磨液 3 9 結合臂 40 光學系統 42 ^ 56 光束 44 光源 46 偵測器 48 電腦 49 顯示器裝置 66 支撐板 70 承载頭系統 74 驅動軸 76 馬達 80 承載頭 82 薄膜 84 定位環 86 腔室 88 表面 100 系統 102 研磨機台 104 、106 、 108 ' 114 模組 11 0 資料庫 112 工具 160 感測器 162 旗標 200 系統/設備 22 200832538

202 基 材 204a- d 區 域 206 設 備 208 光 源 210 偵 測 器 214、 216 光譜 218 物 性 值 300 曲 線 圖 302、 304、 • 306、308 數線 400 方 法 402、 404 步驟 500 曲 線 圖 502 數 據 點 504 數 線 700 系 統 710 處 理 器 720 記 憶 體 730 儲 存 裝置 740 輸 入 /輸出裝置 750 匯 流 排

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Claims (1)

1. 200832538 十、申請專利範圍： 1. 一種決定基材物性之方法，該方法至少包含： 記錄得自一基材之一第一光譜，該第一光譜是在一改變 該基材之一物性的研磨過程中取得； 辨識一資料庫内，數個先前所記錄之光譜中的至少一光 譜，該光譜與該記錄第一光譜類似，該資料庫中的每.一該 些光譜具有一與之相關的物性值；以及

   產生一訊號，該訊號指出該物性之一第一值與該第一光 譜有關，該第一値係利用該資料庫中，與該經辨識之先前 記錄光譜相關的該物性值決定。 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資料庫中多 個光譜被確認為與該記錄之第一光譜類似。 3.如申請專利範圍第2項所述之方法，更包含處理與該些 經確認之光譜相關的多個物性值，以決定該第一值。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該物性選自由 該基材上的一膜厚和該基材上的一步階高度所構成之群 組0 5.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該物性以一非 光學法測得。 24 200832538 6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含在記錄、辨 識及指派之步驟前，建立該資料庫。 7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中建立該資料庫 包含在研磨一基材樣品前，第一次測量該基材樣品上數個 預定區域内的一物性。

   8.如申請專利範圍第7項所述之方法，其中建立該資料庫 更包含： 在測量一厚度後，研磨該基材樣品，並經數次旋轉完成 研磨；以及 在研磨該基材樣品時，收集該基材樣品之一光譜。

   9.如申請專利範圍第8項所述之方法，其中建立該資料庫 更包含在研磨該基材樣品後，第二次測量該基材樣品上該 些預定區域内的該物性。 1 0·如申請專利範圍第9項所述之方法，更包含在該資料 庫中將該第一次測量之物性指派給研磨期間之一第一個收 集的光譜，以及將該第二次測量之物性指派給一最後一個 收集之光譜。 1 1 ·如申請專利範圍第1 〇項所述之方法，更包含利用該第 25 200832538 一次與第二次測量之厚度來決定該物性之數個内插值，以 及將該些内插值指派給數個中間光譜。 12.如申請專利範圍第11項所述之方法，其中採用一數學 曲線來決定該些内插值，以使該物性之測量相互關聯。

   1 3. —種電腦程式產品，實體收錄於一電腦可讀取之儲存 裝置，該電腦程式產品包括多個指令，執行時，使一處理 器進行多個操作，該些操作包含： 記錄得自一基材之一第一光譜，該第一光譜是在一改變 該基材之一物性的研磨過程中取得； 辨識一資料庫内，數個先前所記錄之光譜中的至少一光 譜，該光譜與該記錄之第一光譜類似，該資料庫的每一該 些光譜具有一與之相關的物性值；以及 產生一訊號，該訊號指出該物性之一第一值與該第一光 譜有關，該第一値係利用該資料庫中，與該經辨識之先前 記錄光譜相關的該物性值決定。 1 4 · 一種決定基材物性之系統，該系統至少包含： 一研磨機台，用以進行改變一基材之一物性的一研磨製 程； 一模組，用以記錄該研磨製程期間，得自該基材的至少 一第一光譜；以及 一資料庫，存有多個光譜，該些光譜各自與一物性值相 26 200832538 關，其中該資料庫内至少一與該第一光譜類似的光譜係被 辨識，該模組接收一數值，該數值由與該經辨識之光譜相 關之該物性值所決定。 15.如申請專利範圍第14項所述之系統，其中一資料庫管 理模組進行辨識，並將該相關數值發送到該終點判斷模組。

   1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之系統，其中該資料庫管 理模組更收集該些光譜，並使該些光譜與各個物性值相關 聯，以建立該資料庫。 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項所述之系統，更包含一自動化 程控模組，其使用在該研磨製程前，從該資料庫中獲得之 一預選值來控制該研磨機台，該預選值得自該基材研磨前 的一測量值。 1 8.如申請專利範圍第1 4項所述之系統，更包含一度量衡 工具，用以在該物性值與該資料庫中各光譜相關聯之前， 決定該物性值。 27