TW202239521A - 在原位電磁感應監測中對漿料組成的補償 - Google Patents
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Abstract
一種化學機械拋光的方法包括:使基板的導電層與拋光墊接觸;將拋光液供應到拋光墊;使基板與拋光墊之間產生相對運動;在拋光導電層時用原位電磁感應監測系統監測基板以產生取決於導電層的厚度的信號值序列;以及基於信號值序列來決定導電層的厚度值序列。決定厚度值序列包括至少部分地補償拋光液對信號值的貢獻。
Description
本公開內容涉及化學機械拋光,並且更具體地涉及在化學機械拋光期間監測導電層。
積體電路典型地藉由在矽晶圓上順序沉積導電層、半導電層或絕緣層來在基板上形成。多種製造製程都要求將基板上的層平坦化。例如,一個製造步驟涉及在非平面表面之上沉積填料層並且將填料層平坦化。對於某些應用,將填料層平坦化,直到暴露圖案化層的頂表面為止。例如,可在圖案化絕緣層上沉積金屬層,以填充絕緣層中的溝槽和孔。在平坦化之後,圖案化層中的溝槽和孔中的金屬的剩餘部分形成在基板上的薄膜電路之間提供導電路徑的通孔、插塞和線路。
化學機械拋光(CMP)是一種可接受的平坦化方法。此平坦化方法典型地要求將基板安裝在承載頭上。基板的暴露表面典型地抵靠旋轉的拋光墊放置。承載頭在基板上提供可控制載荷,以將基板推靠在拋光墊上。具有磨粒的拋光漿料典型地供應到拋光墊的表面。
CMP中的一個問題是決定是否完成拋光製程(即,基板層是否已經平坦化達到期望的平坦度或厚度)或何時已經去除期望量的材料。漿料組成、拋光墊狀況、在拋光墊與基板之間的相對速度、基板層的初始厚度和基板上的載荷的變化可能引起材料去除速率的變化。這些變化引起達到拋光終點所需的時間的變化。因此,僅將拋光終點決定為拋光時間的函數可能導致晶圓內或晶圓間不均勻性。
在一些系統中,在(例如,藉由拋光墊)拋光期間原位監測基板。一種監測技術是在基板的導電層中感應出渦流,並且在去除導電層時偵測渦流的變化。
在一態樣,一種化學機械拋光的方法包括:使基板的導電層與拋光墊接觸;將拋光液供應到拋光墊;使基板與拋光墊之間產生相對運動;在拋光導電層時用原位電磁感應監測系統監測基板以產生取決於導電層的厚度的信號值序列;以及基於信號值序列來決定導電層的厚度值序列。決定厚度值序列包括至少部分地補償拋光液對信號值的貢獻。
在另一態樣,一種化學機械拋光的方法包括:使具有設置在半導體晶圓之上的導電層的基板與拋光墊接觸;將拋光液供應到拋光墊;使基板與拋光墊之間產生相對運動;接收拋光液基礎信號值;在拋光導電層時用原位電磁感應監測系統監測基板以產生取決於導電層的厚度的信號值序列;以及基於信號值序列和拋光液基礎信號值來決定導電層的厚度值序列。
實現方式可包括以下優點中的一者或多者。可降低由拋光漿料(例如,由於在漿料中的帶電粒子和離子)引起的在經測量的渦流信號與導電層厚度之間的相關性的不準確度。使用補償過程的經調整的渦流信號或經調整的導電層厚度可以更準確。經調整的渦流信號和/或經調整的導電層可用於決定在拋光製程期間的控制參數和/或決定拋光製程的終點。可提高控制參數決定和端點偵測的可靠性,可避免晶圓拋光不足,並且可減少晶圓內不均勻性。
以下附圖和描述中闡述了一個或多個實現方式的細節。從描述和附圖中以及從請求項中,其他態樣、特徵和優點將變得顯而易見。
一種用於拋光操作的監測技術是例如使用交流電(AC)驅動信號在基板上的導電層中感應出渦流。感生渦流可在拋光期間由渦流感測器原位測量以產生信號。假設進行拋光的最外層是導電層,則來自感測器的信號應當取決於導電層的厚度。基於監測,可原位調整用於拋光操作的控制參數,諸如拋光速率。此外,拋光操作可基於所監測的厚度已經達到期望的終點厚度的指示來終止。
在實踐中,由渦流感測器產生的磁場也穿過在基板與拋光墊之間的薄漿料層。不受任何特定理論限制,漿料中的帶電磨粒或離子濃度可能影響來自渦流感測器的信號。如果渦流感測器的校準是在存在DI水的情況下或在沒有任何液體的情況下使用「空白」校準晶圓執行的,則感測器將被錯誤地校準並可能產生不準確的厚度測量值。然而,可使用技術來補償這種不準確性,例如,藉由在存在適當漿料的情況下執行感測器的校準或藉由在考慮漿料對信號的貢獻的情況下調整訓練資料。
因此,基於漿料組成來調整包括渦流信號和基於渦流信號的測量到的厚度的電磁感應測量值。
圖1和圖2示出了化學機械拋光系統的拋光站20的示例。拋光站20包括可旋轉盤形台板24,拋光墊30安置在可旋轉盤形台板24上。台板24可操作以圍繞軸線25旋轉。例如,電機22可轉動驅動軸28以旋轉台板24。拋光墊30可以是具有外拋光層34和較軟的背層32的雙層拋光墊。
拋光站20可包括供應埠或組合式供應-沖洗臂39以將拋光液38(諸如研磨漿料)分配到拋光墊30上。拋光站20可包括具有調節盤的墊調節器設備以維持拋光墊的表面粗糙度。
承載頭70可操作以將基板10固持抵靠拋光墊30。承載頭70懸掛在支撐結構72(例如,轉盤或軌道)上,並且由驅動軸74連接到承載頭旋轉電機76,使得承載頭可圍繞軸線71旋轉。可選地,承載頭70可例如在轉盤上的滑塊上藉由沿軌道的移動或藉由轉盤本身的旋轉振盪而側向地振盪。
承載頭70可包括保持環84以固持基板。在一些實現方式中,保持環84可包括高導電部分,例如,載體環可包括接觸拋光墊的薄的下塑膠部分86和厚的上導電部分88。在一些實現方式中,高導電部分是金屬,例如,與要拋光的層相同的金屬,例如銅。
在操作中,台板圍繞其中心軸線25旋轉,並且承載頭圍繞其中心軸線71旋轉並且跨拋光墊30的頂表面側向地平移。在有多個承載頭的情況下,每個承載頭70可具有對其拋光參數的獨立控制,例如每個承載頭可獨立地控制施加到每個相應基板的壓力。
承載頭70可包括具有基板安裝表面以接觸基板10的背面的撓性膜片80,以及將不同壓力施加到基板10上的不同區(例如,不同徑向區)的複數個可加壓腔室82。承載頭還可包括保持環84以固持基板。
在一些實現方式中,拋光站20包括溫度感測器64以監測拋光站中的溫度或拋光站的/拋光站中的部件中的溫度。儘管圖1中示出為被定位成監測拋光墊30和/或墊30上的漿料38的溫度,溫度感測器64也可定位在承載頭70內部以測量基板10的溫度。溫度感測器64可與拋光墊或基板10的最外層(其可以是導電層)直接接觸(即,接觸式感測器),以準確地監測拋光墊或基板的最外層的溫度。溫度感測器也可以是非接觸式感測器(例如,紅外感測器)。在一些實現方式中,拋光站22中包括了多個溫度感測器,例如,以測量拋光站的/拋光站中的不同部件的溫度。可即時地,例如週期性地和/或與由渦流系統進行的即時測量相關聯地測量(多個)溫度。所監測的(多個)溫度可用於原位調整渦流測量值。
參考圖3A,拋光系統可用於拋光包括覆蓋和/或鑲嵌在圖案化介電層中的導電材料的基板10。例如,基板10可包括導電材料16(例如,金屬,例如銅、鋁、鈷或鈦)的層,所述導電材料16的層覆蓋並填充介電層14(例如,氧化矽或高介電常數介電質)中的溝槽。可選地,阻擋層18(例如,鉭或氮化鉭)可排列溝槽,並且將導電材料16與介電層14分開。溝槽中的導電材料16可在完成的積體電路中提供通孔、墊和/或互連。儘管介電層14被示出為直接沉積在半導體晶圓12上,但也可在介電層14與晶圓12之間插置一個或多個其他層。
半導體晶圓12可以是矽晶圓,例如單晶矽,但其他半導體材料也是可能的。此外,半導體晶圓12可例如藉由p型或n型摻雜被摻雜。摻雜可在整個晶圓上是側向地均勻的,或者可選擇性地摻雜晶圓,例如,適於使用半導體晶圓製造積體電路中的電晶體。
最初,導電材料16覆蓋整個介電層14。隨著拋光進行,大量導電材料16被去除,從而暴露阻擋層18(參見圖3B)。持續拋光然後暴露介電層14的圖案化頂表面(參見圖3C)。然後可使用附加的拋光來控制容納導電材料16的溝槽的深度。
在一些實現方式中,拋光系統包括附加的拋光站。例如,拋光系統可包括兩個或三個拋光站。例如,拋光系統可包括具有第一電磁感應監測系統的第一拋光站和具有第二電磁感應電流監測系統的第二拋光站。
例如,在操作中,可在第一拋光站處對基板上的導電層進行整體拋光,並且當目標厚度的導電層保留在基板上時可中止拋光。然後將基板傳送到第二拋光站,並且可將基板拋光直到底層(例如,圖案化介電層)為止。
返回圖1,拋光系統包括原位電磁感應監測系統100,原位電磁感應監測系統100可耦接到或被認為包括控制器90。旋轉耦接件29可用於將可旋轉台板24中的部件(例如,原位監測系統的感測器)電連接到在台板外部的部件(例如,驅動和感測電路系統或控制器90)。
原位電磁感應監測系統100被配置為產生取決於導電材料16(例如,金屬)的深度的信號。電磁感應監測系統可藉由在導電材料(其可以是覆蓋在介電層上的導電材料片或是在介電層被暴露之後保留在溝槽中的導電材料)中產生渦流或在形成在基板上的介電層中的溝槽中的導電迴路中產生電流來操作。
在操作中,拋光系統可使用原位監測系統100來決定導電層何時已經達到目標厚度,例如溝槽中的金屬的目標深度或覆蓋介電層的金屬層的目標厚度,並且然後中止拋光。替代地或附加地,拋光系統可使用原位監測系統100來決定在整個基板10上的導電材料16的厚度差異,並且使用此資訊來調整在拋光期間承載頭80中的一個或多個腔室82中的壓力,以便降低拋光不均勻性。
凹槽26可形成在台板24中,並且可選地,薄區段36可形成在覆蓋凹槽26的拋光墊30中。凹槽26和薄區段36可被定位成使得無論承載頭的平移位置如何,它們在台板旋轉的一部分期間經過基板10下方。假設拋光墊30是雙層墊,則薄區段36可藉由去除背層32的一部分並且可選地藉由在拋光層34的底部中形成凹槽來構造。例如,如果原位光學監測系統被整合到台板24中,則薄區段可以可選地是透光的。
原位監測系統100可包括安裝在凹槽26中的感測器102。感測器102可包括至少部分地定位在凹槽26中的磁芯104,以及纏繞芯104的一部分的至少一個線圈106。驅動和感測電路系統108電連接到線圈106。驅動和感測電路系統108產生可發送到控制器90的信號。儘管被示出為在台板24外部,但是驅動和感測電路系統108中的一些或全部可安裝在台板24中。
參考圖1和圖4,驅動和感測電路系統108向線圈106施加AC電流,所述AC電流在芯104的兩個極152a和152b之間產生磁場150。在操作中,當基板10間歇地覆蓋在感測器102上時,磁場150的一部分延伸到基板10中。
電路系統108可包括與線圈106並聯連接的電容器。線圈106和電容器可一起形成LC諧振迴路。
如果期望監測基板上的導電層的厚度,則當磁場150到達導電層時,磁場150可通過並產生電流(如果目標是迴路)或產生渦流當前(如果目標是片材)。這修改了LC電路的有效阻抗。
然而,磁場150也穿透到形成在導電層16與拋光墊層32之間的漿料層15中。因此,LC電路的有效阻抗以及因此來自驅動和感測電路系統108的信號也可取決於在拋光期間使用的漿料的類型。
驅動和感測電路系統108可包括耦接到組合驅動/感測線圈106的邊緣振盪器,並且輸出信號可以是將正弦振盪的峰-峰振幅維持在恆定值所需的電流,例如,如在美國專利第7,112,960號中所述。驅動和感測電路系統108的其他配置也是可能的。例如,可將單獨的驅動線圈和感測線圈纏繞在磁芯上。驅動和感測電路系統108可以以固定頻率施加電流,並且來自驅動和感測電路系統108的信號可以是感測線圈中的電流相對於驅動線圈的相移,或者所感測的電流的幅度,例如,如美國專利第6,975,107號中所述。
參考圖2,隨著台板24旋轉,感測器102掃過基板10下方。藉由以特定頻率對來自電路系統108的信號進行取樣,電路系統108在整個基板10上的一系列取樣區94處生成測量值。對於每次掃掠,可選擇或組合取樣區94中的一個或多個取樣區94處的測量值。因此,經過多次掃掠,選擇或組合的測量值提供時變的值序列。
拋光站20還可包括位置感測器96(諸如光斷續器),以感測感測器102何時在基板10下方和感測器102何時離開基板。例如,位置感測器96可安裝在與承載頭70相對的固定位置處。標誌98可連接到台板24的周邊。選擇標誌98的附接點和長度,使得當感測器102掃過基板10下方時標誌98可向位置感測器96發信號。
替代地或附加地,拋光站20可包括編碼器以決定台板24的角位置。
參考圖1,控制器90(例如通用可程式設計數位電腦)接收來自原位監測系統100的感測器102的信號。由於感測器102隨著台板24的每次旋轉而從基板10下方掃過,(每台板旋轉一次)關於導電層的深度的資訊(例如,溝槽中的塊層或導電材料)在原位累積。控制器90可被程式設計為在基板10通常覆蓋感測器102時從原位監測系統100取樣測量值。
此外,控制器90可被程式設計以計算每次測量的徑向位置,並且將測量分類到徑向範圍內。藉由將測量安排在徑向範圍內,關於每個徑向範圍的導電膜厚度的資料可被饋送到控制器(例如,控制器90)中,以調整由承載頭施加的拋光壓力分佈。控制器90還可被程式設計為將終點偵測邏輯應用於由原位監測系統100信號產生的測量值序列並且偵測拋光終點。
由於感測器102隨著台板24的每次旋轉而從基板10下方掃過,關於導電層厚度的資訊是原位且在連續即時的基礎上累積的。在拋光期間,來自感測器102的測量值可顯示在輸出裝置上,以准許拋光站的操作員在視覺上監測拋光操作的進度。
作為渦流監測系統,電磁感應監測系統100可藉由在導電片中感應出渦流來監測導電層的厚度,或者藉由在導電片中感應出渦流來監測溝槽中的導電材料的深度。替代地,作為感應式監測系統,電磁感應監測系統可藉由在形成在基板10的介電層14中的導電迴路中感應地產生電流來操作,以用於監測目的,例如,如美國專利公佈第2015-0371907號中所述。
圖5是用於監測導電層厚度的方法500的流程圖。為了拋光,建立在基板的導電層與拋光墊之間的接觸(502)。將拋光液(例如,漿料)供應到用於拋光基板的拋光墊(504)。方法500還使用渦流感測器。渦流感測器允許對導電層進行厚度測量。然而,在拋光期間,渦流感測器對在基板下方和外部的漿料的存在敏感。不同類型的漿料可影響來自感測器的信號,並且缺少補償會影響導電層的厚度測量值。因此,在收集導電層的厚度測量值之前校準感測器。校準是使用具有已知厚度的一組校準基板完成的。從一個或多個校準基板上的一個或多個導電層收集複數個計量厚度測量值。測量值是用原位電磁感應監測系統收集的,而沒有漿料的扭曲效應,例如,在存在去離子水的情況下,生成複數個測試基板信號值。這些測量值用於從複數個測試基板信號值計算初始係數。為了準確地估計導電層的厚度,可在控制器90中用函數(例如,多項式函數,例如二階函數、三階函數或更高階函數)來表示關係。在不存在漿料的情況下,在信號S與導電層厚度D之間的相關性可用以下等式表示:
S= W
1D
2+ W
2D + W
3(等式1)
其中W
1、W
2和W
3是實數係數。因此,控制器可存儲函數係數的值,例如W
1、W
2和W
3,以及關係曲線610適用的電阻率ρ
0(圖6)。此外,所述關係可用線性函數、貝茲曲線或非多項式函數(例如,指數或對數函數)表示。
然而,如上所述,由渦流感測器產生的信號還包括來自漿料的貢獻。不受任何特定理論限制,由於渦流通過漿料層和導電層,因此電力耗散到這兩個層中。實驗表明,對於高電阻薄膜,漿料的影響更明顯。例如,在電阻率為30000歐姆A的金屬膜中,示例漿料將向金屬膜的計算出的厚度添加440A。為了補償漿料的影響,可修改等式1以包括漿料的貢獻。從一組樣品選擇有代表性校準樣品,並且在拋光期間施加漿料,以便獲得補償漿料對厚度測量值的影響的偏移值。
因此,信號S可表示為S =
f(D-s),其中
f()是用於表示關係曲線的函數,例如二階或更高階的多項式函數,D是導電層的厚度,並且s是來自漿料的等同導電層厚度貢獻。
例如,在信號S與厚度D之間的相關性可用等式2表示:
S= W
1(D-s)
2+ W
2(D-s) + W
3(等式2)
可藉由將經校準的晶圓放入拋光站中並且在存在漿料的情況下測量信號S來決定補償漿料的存在的等同導電層厚度。所述漿料與元件製造中使用的漿料相同。對於在拋光期間使用的每種不同類型的漿料,等同導電層厚度值s將不同。例如,每批製造可使用一種漿料,並且可針對此類型的漿料測量信號S。
一旦已知等同導電層厚度貢獻s(或偏移值),就可決定經修改的(即,經漿料補償的)相關函數。例如,在信號S與厚度D之間的經修改的相關性可用等式3表示:
S= W'
1D
2+ W'
2D + W'
3(等式3)
控制器可從初始係數W
1、W
2、W
3和漿料的等同導電層厚度貢獻s決定經調整的係數W'
1、W'
2和W'
3。例如,
W'
1= W
1W'
2= W
2- 2s*W
1W'
3= s
2*W
1- s*W
2+ W
3
在拋光導電層時,用使用針對特定漿料類型的漿料補償函數的監測系統來監測基板(508)。隨時間而從原位監測系統接收信號的值S(t)序列(510)。值S(t)可用於使用經修改的相關函數(例如,以上等式3)計算厚度值D(t),從而提供厚度值D(t)序列(512)。
在一些實現方式中,值S(t)被歸一化。例如,經校準的信號S'可根據下式來產生
S' = G*S - ΔK (等式4)
其中G是增益,ΔK是偏移,但是是使用具有已知厚度和電導率的導電層的空白晶圓對原位監測系統通過經實驗決定的。
此外,可基於層的電阻率來調整每個厚度值以提供經校正的厚度值,從而提供經校正的厚度值D'(t)序列。經校正的厚度值可計算如下:
D'(t) = D(t)*(ρ
X/ρ
0) (等式5)
其中ρ
X是導電層的電阻率,並且ρ
0是關係曲線610(和值W
1、W
2、W
3)適用的電阻率。
經校正的厚度值D'(t)可用於控制拋光參數,例如用於計算拋光壓力以降低不均勻性。
當厚度值D(t)或經校正的厚度值D'(t)達到目標厚度值D
目標時,可稱為終點。
圖6示出了曲線圖600,示出了對於給定電阻率,在導電層的厚度與來自電磁感應監測系統100的信號之間的關係曲線610。在曲線圖600中,D
起始表示導電層的初始厚度,S
起始為對應於初始厚度D
起始的期望的信號值;D
最終表示導電層的最終厚度,並且S
最終為對應於最終厚度的期望的信號值;並且K是表示零導電層厚度的信號值的常數。
除了電阻率的基板間變化之外,層的溫度變化也會導致導電層的電阻變化。例如,隨著拋光進行,導電層可能變得更熱,並且因此更導電(電阻率更低)。特別地,執行製程的控制器還可計算導電層在即時溫度
T(t)下的電阻率
ρ T 。即時溫度T(t)可從溫度感測器64決定。在一些實現方式中,經調整的電阻率
ρ T 基於以下等式來計算:
ρ T =
ρ X [1 + α (
T(t) -
T
ini )]
其中
T
ini 是在拋光製程開始時導電層的初始溫度。然後使用經調整的電阻率
ρ T來代替電阻率
ρ X ,例如在以上等式5中(或在等式4中的增益和偏移計算中)。
在室溫下進行拋光製程的情況下,
T
ini 可取20℃的近似值。
ρ X 是導電層在
T
ini 下的電阻率,
T
ini 可以是室溫。通常,
α是可在文獻中找到或可從實驗中獲得的已知值。
在一些實現方式中,在調整測量到的渦流信號中使用的溫度
T和
T
ini 是(例如,如由承載頭中的溫度感測器測量的)導電層的溫度。在一些實現方式中,溫度
T和
T
ini 可以是拋光墊的溫度或漿料的溫度而不是導電層的溫度。
上述拋光設備和方法可應用於多種拋光系統。拋光墊或承載頭或這兩者可移動以提供拋光表面與基板之間的相對運動。例如,台板可圍繞軌道運行而不是旋轉。拋光墊可以是固定到台板的圓形(或一些其他形狀)墊。終點偵測系統的一些態樣可適用於線性拋光系統,例如,其中拋光墊是線性移動的連續帶或卷對卷(reel-to-reel)帶。拋光層可以是標準的(例如,具有或沒有填料的聚氨酯)拋光材料、軟材料或固定磨料。相對定位術語用於指系統或基板內的相對定位;應當理解,拋光表面和基板可在拋光操作期間保持在豎直取向或一些其他取向上。
控制器90的功能操作可使用一個或多個電腦程式產品(即,有形地體現在非暫時性電腦可讀存儲介質中的一個或多個電腦程式)來實現,以供由資料處理設備(例如,可程式設計處理器、電腦、或多個處理器或電腦)執行或用於控制所述資料處理設備的操作。
已描述了本發明的多個實施例。然而,將會理解,可以在不脫離本發明的精神和範圍的情況下做出各種修改。因此,其他實施例在所附申請專利範圍的範圍內。
10:基板
12:晶圓
14:介電層
15:漿料層
16:導電材料
18:阻擋層
20:拋光站
22:電機
24:可旋轉台板
25:中心軸線
26:凹槽
28:驅動軸
29:旋轉耦接件
30:拋光墊
32:背層
34:拋光層
36:薄區段
38:漿料
39:供應埠/組合式供應-沖洗臂
64:溫度感測器
70:承載頭
71:軸線
72:支撐結構
74:驅動軸
76:承載頭旋轉電機
80:撓性膜片
82:可加壓腔室
84:保持環
86:下塑膠部分
88:上導電部分
90:控制器
94:取樣區
96:位置感測器
98:標誌
100:原位電磁感應監測系統
102:感測器
104:磁芯
106:線圈
108:驅動和感測電路系統
150:磁場
500:方法
502:步驟
504:步驟
506:步驟
508:步驟
510:步驟
512:步驟
600:曲線圖
610:關係曲線
152a:極
152b:極
圖1示出了包括電磁感應監測系統的拋光站的示例的示意性剖視圖。
圖2示出了示例化學機械拋光站的示意性俯視圖,示出了感測器跨基板掃描的路徑。
圖3A-3C是示出拋光製程的基板的示意性剖視圖。
圖4是示出由電磁感應感測器產生的示例磁場的示意性剖視圖。
圖5是用於監測導電層厚度的方法的流程圖。
圖6示出了作為導電層厚度的函數的示例渦流相位信號的曲線圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
10:基板
12:晶圓
14:介電層
15:漿料層
16:導電材料
32:背層
104:磁芯
150:磁場
152a:極
152b:極
Claims (20)
- 一種化學機械拋光的方法,包括以下步驟: 使一基板的一導電層與一拋光墊接觸; 將一拋光液供應到該拋光墊; 使該基板與該拋光墊之間產生相對運動; 在拋光該導電層時用一原位電磁感應監測系統監測該基板以產生取決於該導電層的一厚度的一信號值序列;以及 基於該信號值序列來決定該導電層的一厚度值序列,其中決定該厚度值序列之步驟包括以下步驟:至少部分地補償該拋光液對該信號值的一貢獻。
- 如請求項1所述的方法,包括以下步驟:決定該拋光液的一拋光液基礎信號值。
- 如請求項2所述的方法,包括以下步驟:存儲將信號值與厚度相關的一函數的一個或多個初始係數。
- 如請求項3所述的方法,包括以下步驟:基於該初始係數和該拋光液值來計算經調整的係數。
- 如請求項4所述的方法,決定該厚度值序列之步驟包括以下步驟:使用具有該經調整的係數的該函數從一信號值計算一厚度值。
- 如請求項4所述的方法,其中該函數包括二階或更高階的一多項式函數。
- 如請求項5所述的方法,其中該函數包括 S = W' 1*D 2+ W' 2*D + W' 3其中S為該信號值,D為該厚度,並且W' 1、W' 2和W' 3為經調整的係數。
- 如請求項7所述的方法,其中該經調整的係數滿足 W' 1= W 1W' 2= W 2- 2s*W 1W' 3= W 3- s*W 2+ s 2*W 1其中s是一等同導電層厚度值,其表示了該拋光液對信號值的一貢獻,並且W 1、W 2和W 3是該初始係數。
- 如請求項8所述的方法,包括以下步驟:從具有該初始係數的該函數以及該拋光液基礎信號值決定該等同導電層厚度值。
- 如請求項3所述的方法,包括以下步驟:在存在該拋光液的情況下用該原位電磁感應監測系統測量一被清除的基板以產生該拋光液基礎信號值。
- 如請求項10所述的方法,包括以下步驟:計算一等同導電層厚度值,該等同導電層厚度值在作為該厚度應用在將信號值與厚度相關的該函數中時提供該拋光液基礎信號值。
- 如請求項3所述的方法,包括以下步驟:接收在一個或多個測試基板上的一個或多個導電層的複數個計量厚度測量值,在存在去離子水拋光液的情況下用該原位電磁感應監測系統測量該一個或多個測試基板以產生複數個測試基板信號值,並且從該複數個測試基板信號值計算該初始係數。
- 如請求項6所述的方法,包括以下步驟:基於該基礎信號值和具有該初始信號值的該函數來決定表示半導體晶圓對信號值的一貢獻的一等同導電層厚度值。
- 如請求項1所述的方法,包括以下步驟:基於該厚度值序列來偵測一拋光終點或決定一拋光參數的一變化中的至少一者。
- 如請求項14所述的方法,包括以下步驟:在該拋光終點處中止拋光或根據該變化來調整該拋光參數中的至少一者。
- 一種化學機械拋光的方法,包括以下步驟: 使具有設置在一半導體晶圓之上的一導電層的一基板與一拋光墊接觸; 將一拋光液供應到該拋光墊; 使該基板與該拋光墊之間產生相對運動; 接收一拋光液基礎信號值; 在拋光該導電層時用一原位電磁感應監測系統監測該基板以產生取決於該導電層的一厚度的一信號值序列;以及 基於該信號值序列和該拋光液基礎信號值來決定該導電層的一厚度值序列。
- 一種有形地編碼在一電腦可讀媒體上的電腦程式產品,該電腦程式產品包括用於使一電腦系統進行以下操作的指令: 在拋光一基板的一導電層時從用於拋光該基板的一拋光系統的一原位電磁感應監測系統的一感測器接收一信號值序列; 基於該信號值序列來決定該導電層的一厚度值序列,其中控制器被配置為藉由至少部分地補償拋光液對該信號值的一貢獻來決定該厚度值序列;以及 基於該厚度值序列來決定一拋光終點或調整該拋光系統的一拋光參數中的至少一者。
- 如請求項17所述的電腦程式產品,包括用於進行以下操作的指令:決定該拋光液的一拋光液基礎信號值、存儲將信號值與厚度相關的一函數的一個或多個初始係數以及基於該初始係數和該拋光液值來計算經調整的係數。
- 一種拋光系統,包括: 一可旋轉台板,該可旋轉台板支撐一拋光墊; 一承載頭,該承載頭將一基板固持抵靠該拋光墊; 一分配器,該分配器將一拋光液供應到該拋光墊; 一原位電磁感應監測系統,該原位電磁感應監測系統包括一感測器以產生取決於在該基板上的一導電層的一厚度的一信號值序列;以及 一控制器,該控制器被配置為 在拋光該導電層時從該原位電磁感應監測系統接收該信號值序列,以及 基於該信號值序列來決定該導電層的一厚度值序列,其中該控制器被配置為藉由至少部分地補償該拋光液對該信號值的一貢獻來決定該厚度值序列。
- 如請求項19所述的拋光系統,其中該控制器被配置為決定該拋光液的一拋光液基礎信號值、存儲將信號值與厚度相關的一函數的一個或多個初始係數以及基於該初始係數和該拋光液值來計算經調整的係數。
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