TWI273649B - Method for CMP removal rate compensation - Google Patents

Method for CMP removal rate compensation Download PDF

Info

Publication number
TWI273649B
TWI273649B TW093137345A TW93137345A TWI273649B TW I273649 B TWI273649 B TW I273649B TW 093137345 A TW093137345 A TW 093137345A TW 93137345 A TW93137345 A TW 93137345A TW I273649 B TWI273649 B TW I273649B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
thickness
removal rate
material layer
compensation
wafer
Prior art date
Application number
TW093137345A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200527525A (en
Inventor
Chuang Yen
Vincent Chen
Original Assignee
Taiwan Semiconductor Mfg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiwan Semiconductor Mfg filed Critical Taiwan Semiconductor Mfg
Publication of TW200527525A publication Critical patent/TW200527525A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI273649B publication Critical patent/TWI273649B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/042Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
    • H01L21/7684Smoothing; Planarisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105After-treatment
    • H01L21/31051Planarisation of the insulating layers
    • H01L21/31053Planarisation of the insulating layers involving a dielectric removal step
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321After treatment
    • H01L21/32115Planarisation
    • H01L21/3212Planarisation by chemical mechanical polishing [CMP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

1273649 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 、本發明係有關於—種在積體電路製程中研料導體晶圓基板的裝置及 方法’且㈣有關於—種新穎且改良的方法,此方法用於補償研磨過度或 研磨不足的晶圓,明進化賴械研磨操作的精確度。— 【先前技術】 、,用於研磨平薄之半導體晶_裝置通常包括—個研細,其具有用於 使半曰a圓與满濕之研磨表面(例如,研磨塾)貼近的薄膜。藉著一 空氣加壓系統或類似的裝置使研磨頭往下㈣研磨表面,而使研磨頭下屢 至研磨表關力量可以_輯要的值。研餘财被安躲—具有可延 伸之轉動軸的承载臂(elQngatedpivGtingearrieraim)上,此承載臂可以將 壓力頭㈤_ehead)移動至許多操作位置。為了將晶圓從研絲面移開, 承載臂會Μ上轉動以驗力頭及晶·研磨表面舉起。然後,承載臂橫 向轉動以將壓力頭及壓力頭上的晶圓移至—個獅的晶圓製程站(迅 pmcessmg station)。例如,此輔助的晶圓製程站可以包括:一個清潔晶圓 及/或研磨頭的站、—個晶圓卸載站、或—個晶圓裝載站。 最近,有人將化學機械研磨(chemical_mechanicalp(>lishing ; cMp)裝 置與-氣動式(PneUmatieallyaetuated )研磨軸合制。在半導體元件的 製程中,化學機_絲置主制於研料導體晶圓的正面或元件側面。 為了使晶圓的上表面儘可能平整,在製程中會將晶圓平坦化—次或數次。 曰曰圓被置放於-载具(Camer)上,並且被向下堡至一研磨墊上,研磨塾上 則覆蓋著二氧化矽膠體的研磨漿或含鋁之去離子水。 化學機械研磨的原理包括化學與機械效應的組合。化學機械研磨製程 的機制可能包括··在欲移除之材料層的表面,因為化學反應_係而生成 -党到改變的特定層,接著以機械的方式將此受到改變的特定層由此材料 0503-A30800TWF(5.0) 5 1273649 層移除。當化學機械研磨製程重複時,此受到改變的特定層就會重新生成。 例如’在金屬研磨中,—金屬氧化物可能會分別生成及被移除。 研磨塾通常由位於一平臺上形成的兩層所構成,並且外層是一彈性 曰上述各層通_由聚氨酯形成,而且可能包括填充料(filler),以控制 (dimensional stability) ^ 徑的數倍大,並且盡量將晶圓置於偏離研磨墊中心的位置,以防止用不平 正的表面研磨晶圓。而且晶圓也會轉動,以防止椎狀物產生。雖然晶圓的 轉動軸與研錄_絲不在同—直線上,但是彼此必須是平行的。 由於化學機械研磨之研磨頭在晶圓的整個區域上之研磨速率並非定 值’所以晶圓的整個區域上會有厚度變化,而成為非均—性駐因。在改 良的化學機械研磨之研磨設計中,即使使用—氣動式纽(卿咖 systei^ )將晶圓表面壓至研磨塾上,但是卻無法選擇性地在晶圓絲上不同 位置施加不同壓力。晶圓上最高點與最低點之厚度差異幾近2_埃之多, 導致472 %或6·26%的標準差。晶圓邊緣部份的移除速率大體上高於晶圓 中。或其^近部分的移除速率。因此經過此化學機械研磨製程的晶圓,其 厚度均一性是相當差的。 茶考第1Α圖,傳統化學機械研磨裝置%包括整理頭π (c—細 head)、研磨墊56、以及位於研磨墊56上方的研磨裝傳輸臂%(咖町細腎 arm)。上述整理頭52包括置於整理臂%上的整理盤仍,其中整理臂% 可以L伸至研磨塾56的上方’並針對整個研磨墊56的表面進行清掃動作。 研磨漿傳輸臂54 g&置研磨漿供給喷嘴62 (shmy dispensing職^,用於 供給研磨漿溶液於研磨墊56的上表面6〇。進一步在上表面6〇提供表面溝 槽64 ’使传研磨漿的分布更容易,並且收集在研磨製程令由凝聚的研磨漿 溶液產生的微粒或由外界落在研磨墊56上的微粒。雖然表面溝槽64對於 研磨漿的分布有相當大的幫助,但是當_墊56的上表面6〇經過長時間 使用而逐渐劣化破損時,也會產生製程上的問題。 0503-A30800TWF(5.0) 6 1273649 整理ΪΓΓ能有幾種型式。一種傳統的黃銅製格子型 形成'" 的方式將鑽石微粒叙或封人—不鏽鋼基板的表面而 ^種傳統的晶粒網狀型式(dia _柳e)整理盤係以規則配置的方 ^ &叫過的鑽石欽—塗佈於不鏽鋼基板表面上之鎳薄膜内。此些鑽 、吊被塗上一層類鑽碳(diamond-likecarbon ; DLC)。 化學機械研磨裝置5〇通常更包括配置於轉動軸 述轉動轴72位於研磨墊56之上表㈣的上方 :頭 J工乃如弟ΐβ圖所不,研磨頭 抓住曰a® 74並在研蔣56之上表㈣上轉動,以研磨晶圓74。在使 用化學機械研磨裝置研磨晶圓之前,通常需要—點時間溫熱研磨塾兄並且 轉研磨漿可以更容易地由研磨漿容器(未顯示)流至研磨漿傳輸臂%。 A樣有助於提升晶圓的研磨均一性。 在半導體製程中,研磨墊56是一種耗材。在正常的晶圓製程情況下, 研磨墊56/吏用12小時即更新。研磨墊可以是硬的、不可壓縮的,也有軟 的。對於氧化物的研磨,一般使用硬的研磨墊達成所需的平坦度。軟的研 磨墊通常用於其它的研·程,以達献好的均—性及平面。因應特 殊的應用’亦可結合硬的及軟的研磨墊而成不晒合之堆疊式研磨塾。 s在氧化物平坦化程中,使用研磨墊時常會遇到研磨速率快速退化的 問題。退化的起因即是為人所熟知的“研磨塾光滑化,,(_細啤), 也就是研雜的表面變得m致於無法再將研磨漿保留在其表面上。 此種研磨墊表面的物理現象不是由研磨墊與研磨漿之間的任何化學反應所 引起的。 為了補救研磨墊光滑化效應,已經有許多方法如研磨墊整理(坪d conditioning)或擦洗(scrubbing)已經被提出,以再生或重建研磨墊表面, 進而重建研磨墊的研磨速率。研磨墊整理技術包括··使用碳⑽(sili_ carbide)、鑽石金剛砂紙(diamondemerypaper)、刀片或刀子;其中,刀 片或刀子用於刮除研磨墊表面。整理製程(cond^oig pr〇cess)的目的在 0503-A30800TWF(5.0) 7 1273649 其表面 於移除研磨録面的研磨·,並且藉著在研磨墊表面形成微小到痕 (m跡scratches)而重開一些小孔’以延長研磨細壽命。製程可以在研 磨製程中或後執行。賴研磨墊整理f程改良了研磨墊的堅硬产與Μ 但是對於重複制研静而言,傳統的整理盤卻財無^效:理 在化學機械研磨操作之前,每-晶圓皆會典型地通過化學氣相沉積 (chemical vapordeposition ; CVD)製程或其它製程,相繼地沉積材料層於 其上。這些材料層例如包括導電層、絕緣層、接觸窗層(viaia_,^金 屬間介電層(imennetal dieted娜)。後續的化學機械研磨操作因為 裝置兀件射的尺寸控柄使每—層_想要的厚度。然而,在現代的半 導體製造設備中,不同批的晶圓經常於不同的CVD反應室製造,因此沉積 在晶圓上的材料層厚度也就隨生產批次而變化。 ’貝 /化學機械研磨裝置係根據編入於本身之控制器(未顯示)的參數而執 订研磨%作。因為晶圓上的各材料層需研磨至不同厚度,所以每—層皆有 自身之研齡數。研磨參數包括向τ勤及研料間等變數。如前所述, 不同批次的晶圓經由不同之CVD反應室製造,所以不同批的晶圓之間,相 同材料層的厚度也不盡_,當·不·的晶_在化學機械研磨震置 下以相同的研磨參數研磨時,便會產生研磨過度或研磨不足的現象。因為 這個原因,針對每-層的研磨參數皆編人—補償移除速率以降低不精確 性,並且使得各層更容易且精確地研磨至想要的厚度。 上述之傳統的研磨補償製程包括··使用—電腦伺服器及支援軟體,盆 中支援倾包括第i及第2表格,以協助個人針對同一批次的每一晶圓^ 每-層選擇正麵補償研磨鱗。帛丨表格包括刊批次之晶闕連續清 單,顯不每一批晶圓欲移除之各層。以下是第丨表袼的一個範例: 0503-A30800TWF(5.0) 8 1273649
生產ID(批) 層 TMA001 _ VIA1 CMP TMA001 ._ VIA2CMP TMA001 ^ VIA3 CMP TMA001 __ VIA4 CMP TMA002 s VIA1 CMP TMA002 __ VIA2 CMP TMA002 s VIA3 CMP TMA002 VIA4 CMP 第2表格顯示於飼服裔上,其包括高、低限制值,此些限制值係針詞^ 表1中欲移除之母一層,配以適當的研磨參數,以得到一個落在想要範園 内的目標廣厚度。以下是第2表格的一個範例:
低THK限制 面THK限制 參數 22000 22200 IMD84 CAS 22200 22400 IMD86.CAS 22400 22600 IMD88 TAS 22600 22800 IMD9.CAS 22800 23000 IMD92.CAS 23000 23200 IMD94.CAS 23200 23400 IMD96 TAR 23400 23600 IMD98.CAS 表2 _ 利用表格輔助(table-based)以補償化學機械研磨之不準雜的傳統方 法中存在關題之-為,為了儘可能翻—個接近目標層的厚度,此方法 可藉由增加量(i_ments)來矯正喃過絲研射足的量。如表2所示, 晶圓上每-層可藉由200埃之增加量調整研磨過度或研磨不足的量,以儘 可能達到接近目標的層厚度。例如,對於晶圓上某—特定層的正常研磨參 數而言’可能會導致比目標層財厚11G埃的誤差。如果使用補償移除速 率多數的居則化學機械研磨裝置會將此特定層過度研磨,並從晶圓上 0503-A30800TWF(5.0) 9 1273649 :::::::W:層較目標層厚度薄9〇埃⑽-11。)。 能會導致比目輕展二疋二對於晶圓上某—特定層的正常研磨參數而言,可 則化學機械研二果使用補償移除速率之參數, 奴,此層較目標層厚度細 【發明内容】 本發明社要目的之—就是提供—觀穎以及改良的方法,以補 化干機械研磨製程中從晶圓移除材料層之材料厚度的變化。 貝 要目的w供—騎穎職_法,讓使用化 子顧研贿作的晶®之各層達到精麵厚度。 =_另_主要目的就是提供—賴穎以及改㈣方法, 曰日0移除材料層的補償移除速率。 與機主要目的就是提供—種方法,以使得晶圓之材料層在化 子機械研磨刼作中能達到精確的厚度。 本發明的其他主要目的之—就是提供_種方法,以便可以連續 學機械研縣置上的晶_除材料至所t的厚度,以補償研磨過度或研磨 不足的問題。 本發明的又-主要目的就是提供一種方法,用於化學機械研磨之移除 «的補償;姆讀财法㈣,此方法在舰^上只需要—較低的容 $,並且亦於使用及維修。 為達上述與其他目的,本發明應用一種新穎以及改良的方法以研 導體晶圓上之材料層至目標厚度。此方法包括:根據標準值、現行化學機 10 〇503-A30800TWF(5.0) 1273649 械^磨裝置的材料移除速率、以及偏差厚度(〇ffset thkk賴),在由半導 ,晶圓上之材料層想要移除之厚度的基準上,去計算補償移除速率 mpensatedremovalrate);其中’偏差厚度等於使用現行材料移除速 :會Ϊ成之材料層的厚度與材料層的目標厚度之間的厚度差。錢,將計 之補移除速率程式化並放人化學機械研練置的控制器内,此化 j械研縣置麻據計算所得之補償移除速率來達成所需要之材料
厚度。 S 除速=本發明—較佳實施例,此方法包括根據下列公式計算—個補償移 補償移除速率=(非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度))*現行移除速率 ^中此”非補厚度"係根據—個標準值驗從晶圓上之材料 化學機械研磨裝置的材料移除速率。及現订私除速率”係指此現行 為讓本發日狀上述和其他目的、特徵、和優點缺鶴 舉出較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下:、 寸 【實施方式】 大體而言,本發明應用-種新穎以及改良的方法 :!料層至目標厚度。上述方法包括:計算以化學機械研磨 或缚化的特定材料層的補償移除速率。上述方法計算每_晶^研磨 CVD或其它製程反應室沉積之特定層的厚度變化,並補 同 補參數,以達到想要的目標層厚度,並且藉 方之 上之元件的尺寸控舰力。_言之,此方法包括:轉 0503-A30800TWF(5.0) 11 1273649 Γ~ΓΓΓΓ· Γ ^ ft _ thlekness)等變數’織使用—數學 率。其中,偏差厚度等於使___ == 與材料層的目標厚度之間的厚度差1 乂柯科層度 r曰圓卜夕諫詩W 差,、S外,非補侦厚度變數用於表示欲 仗曰曰圓上之材綱歸讀料的厚度。織,將計 程式化並輸人化學频研赫w W K顺私除速丰 舛管所彳胃M/r 、U㈣,此化學機械研縣置則根據 “所付之_祕速率來達成所需要之材料層的厚度。
參考第2圖,根據本發明之古 S 層14沉積於矽美板η μ 方法,曰曰囫10包括典型的矽基板12。材料 θ ,、:·' Μ積的方式可贿祕學氣相沉積法(chemical 'ΓΖΓΥΙ’CVD) ’射叹傳制方式。上述材料層14可以是一 W p、疋、%緣層’上述絕緣層例如為用於形成接觸窗的接觸窗層(via ㈣,或是一金屬間介電層(inter她丨dieleetrie ;祕)。 :在fl12與材料層14之間形成額外的材料層(未顯示)。經過上述 步驟後’晶圓1〇包括石夕其} 始料-杜心 土板12、材料層14,並具有一總晶圓厚度16。在 溥化,直到晶圓1〇達到一目標晶圓厚度2〇為止。在目標晶圓厚度20下, 材科層14具有-適合於元件製造的目標層厚度%。 、吏非谢貝研磨*數(n〇n_c〇mpensated咖㈣研磨材料層14之化 磨衣置’其研磨速率通常是以—個大抵可以粗估任何晶圓1G之總晶 員1又/1純準值來加以決定。假設所有的晶圓1G具有—相當於標準值 的紅、晶圓•厚度16,則非補償研磨參數會使得每一晶圓1〇具有目標層厚度 。曰曰口厚度20。然而在實務上,當晶圓10在不同的CVD或其它製 ^應至中製造時’有許多的因素使得總晶圓厚度%產生些許變化,而異 於t準值同-批的晶圓1〇是在相同的製程反應室中製造,因此大體上有 才同、;勺、〜曰曰圓厚度16。所以,指定的晶圓厚度Μ是以每一個晶圓的標準值 為土準在非t準的貫際晶圓10之上,針對材料層Μ使用非補償研磨參 0503-A30800TWF(5.0) 12 1273649 可厚度。對同一批晶圓使用非補償研磨參數研磨材料層Η, 晶:ίΤ^/曰4移Γ非補償厚度24,而使得每一晶圓達到指定的 /、。:二· /疋的saBI厚度18經常大於目標晶81厚度2G,如第2圖所 -的曰/二广例中心d日日83厚度18也可以祕目標晶81厚度20。指 =日猶度18與目標純厚度疑_細 ㈣所包含之材料層的數目糊厚度,總娜度 = 介於20000至26000埃之間。 吊桃 至3圖’娜她之方法,欲從侧Η移除之材料 的非補该;度24,係以晶圓1〇的#厚声 咔 中之人士所熟知的技藝加以決定值為基準,根據此技術領域 由〜 夫疋如弟3圖步驟si所示。通常,非補償屋 =4及晶圓K)之總厚度的標準值是使用—樣品或形成有材料層的= ^論〇1 wafer)加以決定,其中,欲從上述控制晶圓移除之材料声,: =:=牛下_而成。非補償厚度24通常是非補償化學频研: f 18。非補純度24可以是介於(錢低)至咖埃之間 細的她細的厚細。接著,將軸簡度Μ減去印 ^厚度20,即制偏差厚度22,如第3圖步驟幻所示 不 常可以介於1至励〇埃之間,視不_而定。然後,如第3 於σ曰n 4層的樣品晶圓(咖咖Wafe〇 (未顯示)加以決定,盆中 仏口口曰日0的材料層(樣品層)和晶圓1〇的材料層14具有相同 規^ 移除速树常可时於麵至5_ ㈣見订 的材料而定。 叫者更^視材料層14 之後,上述決定的賴償厚度24、偏差厚度22、以及胁 14之現打化學機械研絲置的材料移除速率代场下之公式⑴’,、即可; 0503-A30800TWF(5.0) 13 1273649 算補償移除速率(職。valrate;RR): 公式(I) 除迷率—(非補償厚度/ (非補償厚度+偏差厚度))*現行移除速率 声除鲜倾轉频研雜4#作猶顺錄,㈣將材料 =研=«晶圓厚度2G。因此,如第3圖步驟s5所示,將前述之公 内。接^所件之補償移除速率程式化並輸入化學機械研磨裝置的控制器 糾曰上边化學機械研磨裝置係根據補償研磨參數研磨材料層14,直 到曰曰關達到目標晶圓厚度2G為止,如第3圖步驟%所示。 猎由以下之例子,將本發明之方法加轉細說明。 1夕汁 圓進行化學氣相沉積,以沉積—層間介電層於晶圓上。g :二〜母曰曰曰圓移除之IMD層的非補償厚度係9_埃。偏差厚度(遠 = 度18與目_厚度2G之間的差值)係為彻埃。而袭 械研縣置的材料移除速率為編埃/分鐘。將這些值代入地 二可传到補侦移除速料2934·8。將這個補償移除速率值程式化j 輸入化學機械研磨裝置的批制哭& .接者,上述化學機械研隸置係根招 私式化的細夕除速率研磨細層,直到細層達到目標晶圓厚度。一 雖…、本1月已以數較佳貫施例揭露如上,然其並非用以限定本發明, 贿熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍内,當可作任意:更鸯 契_ ’因此本發敗賴範圍#視_之巾料利範麟界定者為準。 【圖式簡單說明】 第1A圖為典型的習知化學機械研磨裝置的俯視圖,用以化 磨半導體晶圓基板。 0503-A30800TWF(5.0) 14 /3649 第IB圖為第^ 化璺她u 圖之習知化學機械研磨裝置的研磨頭的側視圖,且在 予賊械研磨操作中 第2。、 /、有一曰曰圓(側視圖)置放於研磨頭與研磨墊之間。 二2具有根據本發明之方法進行研磨之材料層的晶圓之剖面圖。 圖為—根據本發明之方法的一系列步驟的流程圖。 【主要元件符號說明】 川〜晶圓; 14〜材料層; W〜指定的晶圓厚度; 22〜偏差厚度; 26〜目標層厚度; 52〜整理頭; 56〜研磨塾; 62〜研磨漿供給喷嘴; 68〜整理盤; 72〜轉動軸; 12〜碎基板; 16〜總晶圓厚度; 20〜目標晶圓厚度; 24〜非補償厚度; 50〜化學機械研磨裳置 54〜研磨漿傳輪臂; 60〜上表面; 64〜表面溝槽; 70〜研磨頭; 74〜晶圓; S1-S6〜根據本發明之方法的步驟。 0503-A30800TWF(5.0) 15

Claims (1)

1273649 十、申請專利範圍: 1.種研磨晶圓之材料層的方法,包括下列步驟: 決定一個欲從該材料層移除的非補償厚度; 決定一個偏差厚度; 決定一個現行移除速率; 及该現行移除速率以計算一個補償 使用該非補償厚度、該偏差厚度、 移除速率;以及 根據該補償移除速率研磨該材料層。 2·如申請專利範圍第!項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計算 —個補償移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟: 補償移除速率非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 速率。 3·如申請專利範圍第1項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該決定 一個偏差厚度包括下列步驟: 〃 、 決定一個指定的材料層厚度; 決定一個目標材料層厚度;以及 決定一個該指定的材料層厚度與該目標材料層厚度之間的差值。 4·如申請專利範圍第3項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計瞀 一個補償移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟:^ 補償移除速率=(非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 5·如申請專利範圍第丨項所述之研磨晶圓之材料層的方法,該 現行移除速率包括下列步驟: 、 提供一個樣品晶圓; 提供一個樣品層(sample layer)於該樣品晶圓上;以及 研磨該樣品層。 0503-A30800TWF(5.0) 16 1273649 6·如申請專利範圍第5項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計算 -個補償移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟·· ^ 補償移除速率=(非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 速率。 7. 如申請專利範圍第5項所述之研磨晶圓之#料層的方法,其中該決定 個偏差厚度包括下列步驟·· 決定一個指定的材料層厚度; 決定一個目標材料層厚度;以及 決定-個該指定的材料層厚度與該目標㈣層厚度之間的差值。 8. 如申請專利範圍第7項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計算 -個補=移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟: 、補償移除速率非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度)”現行移除 9.種研磨s曰圓之材料層的方法,包括下列步驟: 根據一標準總晶圓厚度,決定一 決定一個偏差厚度; 個欲從該材料層移除的非補償厚度; 決定一個現行移除速率; 及該現行移除速率以計算一個補償 使用該非補償厚度、該偏差厚度、 移除速率;以及 根據該補償移除速率研磨該材料層。 瓜如懷麵帛9雜挪败侧恤,增1 异-個補祕除速率包括根據下列公式計算_償移除速率的步驟. __,補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度)”現娜 定所述之研磨_料層的方法,該決 〇503-A308007WF(5.0) 17 1273649 决义一個指定的材料層厚度,· 決定一個目標材料層厚度;以及 、一個該指定的材料層厚度與該目標材料層厚度之間的差值。 曾一、申明專利範圍第η項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計 t、口,轉除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟: 速率補^移除速率=(非補償厚度/ (非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 13·如申請專利範圍第9項所述之研磨晶圓之材料層的方法,該決定一 個現行移除鱗包括T列麵: … 提供一個樣品晶圓; 提供一個樣品層於該樣品晶圓上;以及 研磨該樣品層。 营一14·如巾請專利範圍第13項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該計 开個2償移除速率包括輯下列公式計算該補償移除速率的步驟·· 、,補除速率-(非補償厚度/ (非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 速率。 ” 15·如申請專利範圍第13項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中該決 定一個偏差厚度包括下列步驟: ^ 決定一個指定的材料層厚度; 決定一個目標材料層厚度;以及 決定一個該指定的材料層厚度與該目標材料層厚度之間的差值。 16·如申請專利範圍第15項所述之研磨晶圓之材料層的方法,其中 算-個補償移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟··… 補償移除速率=(非補償厚度/ (非補償厚度+偏差厚度))*現行以 包 17.-種將化學機械研磨裝置程式化以研磨一晶圓之材料層的方、去 0503-A30800TWF(5.0) 18 1273649 括下列步驟: 決定-個欲從騎觸移__償厚度; 決定一個偏差厚度; 決定一個現行移除速率; 使用该非補償厚度、該偏差厚度 移除速率; 、及該現行移除速率以計算一個補償 將鋼償移除速率程式化並輸入該化學機械研磨褒置,·以及 根據該補償移除速率,使職化學顧研縣置研隸材料層。 曾第17項所述之研磨晶圓之材料層的方法’其中該計 r二貝移除速率包括根據下列公式計算該補償移除速率的步驟: 速^員移除速率=(非補償厚度/(非補償厚度+偏差厚度))*現行移除 19.如申請專利範圍第17項所述之研磨晶圓 定一個駐厚度包括下列步驟: 州㈣方法其中該决 決定一個指定的材料層厚度; 決定一個目標材料層厚度;以及 20·如申請專利範圍第17項所述之研 疋個現行移除速率包括下列步驟: 提供一個樣品晶圓; 度與該目姆_度之_值。 廇曰曰圓之材料層的方法,其中該決 提供一個樣品層於該樣品晶圓上;以及 研磨該樣品層。 0503-A30800TWF(5.0) 19
TW093137345A 2003-12-05 2004-12-03 Method for CMP removal rate compensation TWI273649B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/731,261 US7071106B2 (en) 2003-12-05 2003-12-05 Method for CMP removal rate compensation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200527525A TW200527525A (en) 2005-08-16
TWI273649B true TWI273649B (en) 2007-02-11

Family

ID=34634318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW093137345A TWI273649B (en) 2003-12-05 2004-12-03 Method for CMP removal rate compensation

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7071106B2 (zh)
CN (1) CN100411109C (zh)
TW (1) TWI273649B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007035833B3 (de) * 2007-07-31 2009-03-12 Advanced Micro Devices, Inc., Sunnyvale Fortgeschrittene automatische Abscheideprofilzielsteuerung und Kontrolle durch Anwendung von fortgeschrittener Polierendpunktsystemrückkopplung
US20110195636A1 (en) * 2010-02-11 2011-08-11 United Microelectronics Corporation Method for Controlling Polishing Wafer
WO2011152966A2 (en) * 2010-06-01 2011-12-08 Applied Materials, Inc. Chemical planarization of copper wafer polishing
CN102380817B (zh) * 2011-10-25 2015-09-09 上海华虹宏力半导体制造有限公司 防止晶圆边缘器件良率低的方法
CN104952787B (zh) * 2014-03-26 2020-03-27 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 径向厚度自动修整方法
CN103909465B (zh) * 2014-04-02 2016-05-11 天通控股股份有限公司 一种大尺寸蓝宝石衬底片研磨抛光的方法
CN108942639A (zh) * 2018-06-11 2018-12-07 上海华力微电子有限公司 一种制程工艺参数的反馈控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083840A (en) * 1998-11-25 2000-07-04 Arch Specialty Chemicals, Inc. Slurry compositions and method for the chemical-mechanical polishing of copper and copper alloys
US6495463B2 (en) * 1999-09-28 2002-12-17 Strasbaugh Method for chemical mechanical polishing
US6848970B2 (en) * 2002-09-16 2005-02-01 Applied Materials, Inc. Process control in electrochemically assisted planarization
JP4756766B2 (ja) * 2001-04-23 2011-08-24 不二越機械工業株式会社 ワークの供給装置
US6935922B2 (en) * 2002-02-04 2005-08-30 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for generating a two-dimensional map of a characteristic at relative or absolute locations of measurement spots on a specimen during polishing
EP1489650B1 (en) * 2002-03-04 2010-07-14 Fujimi Incorporated Polishing composition and method for forming wiring structure
CN1182572C (zh) * 2002-04-03 2004-12-29 华邦电子股份有限公司 使用动态反馈计算工艺参数的研磨方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100411109C (zh) 2008-08-13
TW200527525A (en) 2005-08-16
CN1624878A (zh) 2005-06-08
US7071106B2 (en) 2006-07-04
US20050124165A1 (en) 2005-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100342499C (zh) 化学机械研磨制程控制方法
US6783436B1 (en) Polishing pad with optimized grooves and method of forming same
TWI248643B (en) CMP apparatus and process sequence
JP5644401B2 (ja) エピタキシャルウェーハの製造方法およびエピタキシャルウェーハ
EP0933811A2 (en) Dummy patterns for aluminium chemical polishing (CMP)
US20050170757A1 (en) Grooved polishing pad and method
US20090209176A1 (en) Method and apparatus for polishing object
JPH10199839A (ja) 半導体素子基板研磨方法
JPH07299736A (ja) 研磨装置
TW425330B (en) Polishing apparatus having a material for adjusting a surface of a polishing pad and method for adjusting the surface of the polishing pad
TWI273649B (en) Method for CMP removal rate compensation
JPH0885051A (ja) 半導体シリコン基板の面取り部研磨方法
US6860803B2 (en) Polishing plate
CN106206419B (zh) 半导体器件的制造方法、衬底处理系统及衬底处理装置
JP5444596B2 (ja) 半導体装置の製造方法
US20040166780A1 (en) Polishing pad apparatus and methods
JPH09139368A (ja) 化学的機械研磨方法
JP4165087B2 (ja) 基板研磨方法
CN113070808A (zh) 化学机械研磨工艺的研磨控制方法
US6843708B2 (en) Method of reducing defectivity during chemical mechanical planarization
TW447050B (en) Correction of metal damascene wiring topography using oxide fill and selective oxide chemical mechanical polishing with polish-stop layer
JP2005050893A (ja) リテーナリング及びそれを用いた基板研磨方法
JPH09167745A (ja) 化学的・機械的な研磨方法及びその装置並びに半導体基板の製造方法
JP3615091B2 (ja) 張り合わせ誘電体分離ウェーハの製造方法
TWI317536B (en) Method of controlling a polish process