TWI837569B - 用於cmp監控的彩色成像 - Google Patents

用於cmp監控的彩色成像 Download PDF

Info

Publication number
TWI837569B
TWI837569B TW111101938A TW111101938A TWI837569B TW I837569 B TWI837569 B TW I837569B TW 111101938 A TW111101938 A TW 111101938A TW 111101938 A TW111101938 A TW 111101938A TW I837569 B TWI837569 B TW I837569B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
color
image
substrate
pixels
program product
Prior art date
Application number
TW111101938A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202219461A (zh
Inventor
多明尼克Ｊ 班維紐
羅伯特Ｄ 多爾斯
柏格斯勞Ａ 史威克
亞伯拉罕 拉維德
Original Assignee
美商應用材料股份有限公司
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 美商應用材料股份有限公司 filed Critical 美商應用材料股份有限公司
Publication of TW202219461A publication Critical patent/TW202219461A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI837569B publication Critical patent/TWI837569B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/0006—Industrial image inspection using a design-rule based approach
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/005—Control means for lapping machines or devices
    • B24B37/013—Devices or means for detecting lapping completion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/12—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving optical means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04842—Selection of displayed objects or displayed text elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04847—Interaction techniques to control parameter settings, e.g. interaction with sliders or dials
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/0486—Drag-and-drop
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/001—Texturing; Colouring; Generation of texture or colour
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T3/00—Geometric image transformations in the plane of the image
    • G06T3/40—Scaling of whole images or parts thereof, e.g. expanding or contracting
    • G06T3/4015—Image demosaicing, e.g. colour filter arrays [CFA] or Bayer patterns
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/70—Denoising; Smoothing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/90—Determination of colour characteristics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture 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
    • H01L21/18—Manufacture 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture 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
    • H01L21/18—Manufacture 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements
    • H01L22/34—Circuits for electrically characterising or monitoring manufacturing processes, e. g. whole test die, wafers filled with test structures, on-board-devices incorporated on each die, process control monitors or pad structures thereof, devices in scribe line
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10024—Color image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20024—Filtering details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20212—Image combination
    • G06T2207/20216—Image averaging
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30148—Semiconductor; IC; Wafer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30242—Counting objects in image

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

一種拋光系統，包括：拋光站，包括用以支撐拋光墊的壓板；支撐件，用以保持基板；直列計量站，用以在拋光站中拋光基板的表面之前或之後測量基板；及控制器。 直列計量站包括彩色線掃描相機；白光源；框架，支撐光源和相機；及馬達，用以沿垂直於第一軸線的第二軸線導致在相機和支撐件之間的相對運動，以導致光源和相機橫跨基板掃描。控制器經配置以從相機接收彩色數據，從彩色數據產生二維彩色影像，並且基於彩色影像控制在拋光站處的拋光。

Description

用於CMP監控的彩色成像
本揭露書關於光學計量，如，以偵測基板上的層的厚度。
通常藉由在矽晶圓上順序地沉積導電、半導電或絕緣層而在基板上形成積體電路。一個製造步驟包含在非平面表面之上方沉積填充層並平坦化填充層。對於某些應用而言，填充層被平坦化直到經圖案化的層之頂表面暴露。導電填充層(例如)可沉積在經圖案化的絕緣層上以填充絕緣層中的溝槽或孔。在平坦化之後，保留在絕緣層的凸起圖案之間的金屬層的部分形成在基板上的薄膜電路之間提供導電路徑的通孔、插塞和線段。對於其它應用而言(諸如氧化物拋光)，填充層被平面化直到在非平面表面上留下預定厚度。此外，對於光刻而言，通常需要基板表面的平坦化。
化學機械拋光（CMP）是一種可接受的平面化方法。這種平面化方法通常需要將基板安裝在載體或拋光頭上。基板的暴露表面通常抵靠旋轉的拋光墊而放置。承載頭在基板上提供可控的負載，以將其推抵在拋光墊上。通常將研磨拋光漿料供應到拋光墊的表面。
漿料分佈、拋光墊條件、在拋光墊和基板之間的相對速度及基板上的負載的變化可能導致材料移除速率的變化。這些變化以及基板層的初始厚度的變化導致到達拋光終點所需的時間的變化。因此，僅僅將拋光終點確定為拋光時間的函數可能導致基板的過度拋光或不足拋光。
可使用各種光學計量系統(如，光譜的或橢圓偏光的)，以(如直列或獨立的計量站處)測量基板層預拋光和後拋光的厚度。此外，各種原位監控技術(諸如光學或渦流監控)可用以偵測拋光終點。
在一個態樣中，拋光系統包括：拋光站，包括用以支撐拋光墊的壓板；支撐件，用以保持基板；直列計量站，用以在拋光站中拋光基板的表面之前或之後測量基板；及控制器。直列計量站包括：彩色線掃描相機，具有沿著在掃描基板的期間平行於基板的表面的第一軸線而配置的偵測器元件；細長白光源，具有平行於第一軸線的縱軸且經配置以在掃描基板的期間以非零入射角將光導向基板；框架，支撐光源和相機；及馬達，用以沿垂直於第一軸線的第二軸線導致在相機和支撐件之間的相對運動，以導致光源和相機橫跨基板掃描。控制器經配置以從相機接收彩色數據，從彩色數據產生二維彩色影像，並且基於彩色影像控制在拋光站處的拋光。
實施方式可包括以下特徵中的一或多者。漫射器可位於在光源和基板之間的光路徑中。非零角度在5°和85°之間。圓形偏光器可定位在基板和相機之間的光路徑中。
馬達可耦接到框架，且控制器可經配置以導致基板保持靜止，同時馬達移動框架與光源，以導致線掃描相機橫跨基板掃描。框架可為固定的，馬達可耦接到支撐件，且控制器可經配置以導致馬達移動支撐件，同時光源和相機保持靜止以橫跨基板掃描。支撐件可包括用以將基板保持抵靠拋光墊的承載頭，且直列計量站可定位在拋光站與另一個拋光站或轉移站之一者之間。支撐件可包括傳送機器手臂，且直列計量站可定位在卡匣界面單元中。
在另一態樣中，拋光系統包括：拋光站，包括用以支撐拋光墊的壓板；支撐件，用以保持基板；直列計量站，用以在拋光站中拋光基板的表面之前或之後測量基板；及控制器。直列計量站包括：彩色線掃描相機，具有沿著在掃描基板的期間平行於基板的表面的第一軸線而配置的偵測器元件；白光源；及馬達，用以沿垂直於第一軸線的第二軸線導致在框架和支撐件之間的相對運動，以導致光源和線掃描相機橫跨基板掃描。控制器經配置以從相機接收彩色數據，從彩色數據產生二維彩色影像，將彩色影像轉換為色調-飽和度-亮度彩色空間，且將來自在色調-飽和度-亮度彩色空間中的彩色影像的色調及飽和度值與各自的色調及飽和度閾值比較，以生成閾值化的影像。
實施方式可包括以下特徵中的一或多者。控制器可經配置以在確定閾值化的影像中的像素是開啟還是關閉時，不將來自色調-飽和度-亮度彩色空間中的彩色影像的亮度值與閾值比較。控制器可經配置以分析彩色影像，以找到晶圓對準特徵並將彩色影像轉換為標準座標系統。控制器可經配置以標準化彩色影像。控制器可經配置以對影像應用高通空間濾波器。控制器可經配置以藉由對在閾值距離內的像素值求平均值而生成經平滑的影像，且藉由將彩色影像除以經平滑的影像來生成經濾波的影像。可僅沿著與第一軸線對應的影像軸線執行空間濾波。
控制器可經配置以將影像遮罩應用於彩色影像。控制器可經配置以對在彩色影像中不滿足閾值的像素的數量進行計數，並將像素的數量與閾值進行比較。控制器可經配置以對在彩色影像中的基板上的每一晶粒的像素數目進行計數。控制器可經配置以對在彩色影像中的整個基板的像素數目進行計數。
在另一態樣中，計算機程式產品包括編碼有指令的非暫態計算機可讀媒介，指令用以導致處理器在顯示器上顯示基板的影像之色調-飽和度空間中的圖形；接收藉由點擊並從在圖形中的第一位置拖曳到第二位置而選擇圖形的一部分的使用者輸入；及基於第一位置和第二位置而產生上色調極限、下色調極限、上飽和度極限和下飽和度極限。
實施方式可包括以下潛在優點中的一或多者。可確定橫跨基板層的厚度之基板的變化，且可偵測到不可接受的變化。這個資訊可用於前饋或反饋使用，以控制拋光參數、提供改進的厚度均勻性。用以確定變化的演算法可為簡單的且具有低的計算負荷。用以識別可接受的彩色閾值的使用者界面是直觀的，且允許該技術適用於許多類型的基板，如不同的圖案。
在附隨的圖式和以下的實施方式中提出了一或多個實施方式的細節。其它的態樣、特徵和優點將由實施方式、圖式及由申請專利範圍而顯而易見。
在基板上的層的厚度可在拋光之前或之後，如，於直列或獨立的計量站處進行光學測量。然而，一些光學技術(諸如光譜測定法)需要昂貴的光譜儀和對光譜數據之計算繁重的操縱。即使除了計算負荷，在一些情況下，演算法的結果並未滿足使用者不斷增加的準確度要求。然而，另一種計量技術是拍攝基板的彩色影像，且在彩色空間中分析影像，以確定具有可接受厚度的區域。
參考第1圖，拋光設備100包括直列(也稱為依序)光學計量系統160，如，彩色成像系統。
拋光設備100包括一或多個承載頭126，每一承載頭經配置以承載基板10；一或多個拋光站106；及傳送站，將基板裝載到承載頭並從承載頭卸載基板。每一拋光站106包括支撐在壓板120上的拋光墊130。拋光墊130可為具有外拋光層和較軟的背襯層的兩層拋光墊。
承載頭126可從支撐件128懸掛，且可在拋光站之間移動。在一些實施方式中，支撐件128是架空的軌道，且承載頭126耦接到安裝到軌道的托架108。架空的軌道允許每一托架108被選擇性地定位在拋光站106和傳送站之 上方。替代地，在一些實施方式中，支撐件128是可旋轉的轉盤，且轉盤的旋轉沿著圓形路徑同時移動承載頭126。
拋光設備100的每一拋光站106可包括(如，在臂134的端部處)端口，以將拋光液體136(諸如研磨漿料)分配到拋光墊130上。拋光設備100的每一拋光站106還可包括墊修整設備，以研磨拋光墊130，以將拋光墊130保持在一致的研磨狀態。
每一承載頭126可操作以將基板10保持抵靠拋光墊130。每一承載頭126可具有與每一個別的基板相關聯的拋光參數(例如壓力)的獨立控制。特別地，每一承載頭126可包括保持環142，以將基板10保持在撓性膜144之下方。每一承載頭126還包括藉由膜所界定的複數個可獨立控制的可加壓腔室(如，三個腔室146a-146c)，複數個可獨立控制的可加壓腔室可施加獨立控制的壓力到撓性膜144上的相關區域，且因此施加到基板10上。儘管為了便於圖示第1圖中僅圖示三個腔室，可具有一或兩個腔室，或四或更多個腔室，如，五個腔室。
每一承載頭126自支撐件128懸掛，且藉由驅動軸154而連接到承載頭旋轉馬達156，使得承載頭可繞軸線127而旋轉。任選地，每一承載頭126可能(如，藉由在軌道上驅動托架108，或藉由轉盤本身的旋轉振盪)橫向地振盪。在操作中，壓板繞其中心軸線127而旋轉，且每一承載頭繞其中心軸線127而旋轉，並橫向地移動越過拋光墊 的頂表面。橫向掃掠在平行於拋光表面的方向上。橫向掃掠可為線性或弓形運動。
控制器190(諸如可程式化計算機)連接到每一馬達，以獨立地控制壓板120和承載頭126的旋轉速率。例如，每一馬達可包括編碼器，編碼器測量相關聯的驅動軸之角位置或旋轉速率。類似地，控制器190連接到每一托架108中的致動器及/或用於轉盤的旋轉馬達，以獨立地控制每一承載頭126的橫向運動。例如，每一致動器可包括線性編碼器，線性編碼器測量沿著軌道之托架108的位置。
控制器190可包括中央處理單元(CPU)192、記憶體194和支持電路196(如，輸入/輸出電路)、功率供應器、時脈電路、快取等。記憶體連接到CPU 192。記憶體是非暫態的可計算可讀媒介，且可為一或多個容易獲得的記憶體，諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、軟碟、硬碟，或其他形式的數位儲存器。此外，儘管顯示為單一計算機，控制器190可為分佈式系統，如，包括多個獨立操作的處理器和記憶體。
直列光學計量系統160位於拋光設備100內，但在拋光操作的期間不執行測量；而是在拋光操作之間收集測量結果，如，當基板從一個拋光站移動到另一個拋光站時，或者從轉移站移動到拋光站時或從拋光站移動到轉移站時。
直列光學計量系統160包括支撐在兩個拋光站106之間的位置處的感測器組件161，如在兩個壓板120 之間。特別地，感測器組件161位於使得藉由支撐件128所支撐的承載頭126可將基板10定位在感測器組件161之上方的位置。
在拋光設備100包括三個拋光站且將基板依序地從第一拋光站攜帶到第二拋光站，到第三拋光站的實施方式中，一或多個感測器組件161可位於轉移站和第一拋光站之間、在第一和第二拋光站之間、在第二和第三拋光站之間，及/或在第三拋光站和轉移站之間。
感測器組件161可包括光源162、光偵測器164及用於在控制器190與光源162和光偵測器164之間發送和接收信號的電路166。
光源162可操作以發射白光。在一個實施方式中，所發射的白光包括具有200-800奈米之波長的光。合適的光源是白光發光二極體(LED)的陣列，或氙氣燈或氙氣水銀燈。光源162經定向以非零的入射角α將光168引導到基板10的暴露表面上。入射角α可為(例如)約30°至75°，如，50°。
光源可照亮橫跨基板10的寬度之實質線性的細長區域。對於光源162可包括光學元件，如，光束擴展器，以將來自光源的光擴散到細長區域中。替代地或額外地，光源162可包括光源的線性陣列。光源162本身(及照射在基板上的區域)可為細長的且具有平行於基板表面的縱向軸線。
漫射器170可放置在光168的路徑中，或光源162可包括漫射器，以在光到達基板10之前漫射光。
偵測器164是對來自光源162的光敏感的彩色相機。相機包括偵測器元件的陣列。例如，相機可包括CCD陣列。在一些實施方式中，陣列是單排的偵測器元件。例如，相機可為線掃描相機。該排的偵測器元件可平行於藉由光源162所照明的細長區域之縱向軸線而延伸。在光源162包括一排的發光元件的情況下，該排的偵測器元件可沿著平行於光源162的縱向軸線之第一軸線而延伸。一排的偵測器元件可包括1024或更多個元件。
相機配置有適當的聚焦光學元件172，以將基板的視野投影到偵測器元件178的陣列上。視野可為足夠長的，以觀察基板10的整個寬度，如，150至300mm長。相機(包括相關聯的光學元件172)可經配置以使得個別的像素對應於具有等於或小於約0.5mm的長度之區域。例如，假設視野為約200mm長，且偵測器164包括1024個元件，則藉由線掃描相機所生成的影像可具有約0.5mm的長度之像素。為了確定影像的長度解析度，可將視野(FOV)的長度除以FOV被成像到像素上的數量，以達到長度解析度。
相機還可經配置以使得像素寬度與像素長度相當。例如，線掃描相機的優點是其非常快的訊框率。訊框率可為至少5kHz。訊框率可被設置為使得當成像區域橫跨 基板10掃描時，像素寬度與像素長度相當(如，等於或小於約0.3mm)的頻率。
光源162和光偵測器164可被支撐在站180上。在光偵測器164是線掃描相機的情況下，光源162和相機可相對於基板10而移動，使得成像區域可掃描橫跨基板的長度。特別地，相對運動可在平行於基板10的表面且垂直於線掃描相機之該排的偵測器元件之方向上。
在一些實施方式中，站180是靜止的，承載頭126(如)藉由托架108的運動或藉由圓盤的旋轉振動任一者而移動。在一些實施方式中，當承載頭保持靜止以用於影像獲取時，站180為可移動的。例如，站180可藉由線性致動器182而可沿著軌道184移動。在任一種情況中，這允許光源162和相機相對於彼此而保持在固定位置，因為被掃描的區域移動越過基板10。
使線掃描相機和光源一起移動越過基板的可能優點是(如)與傳統的2D相機相比，在光源和相機之間的相對角度對於橫跨晶圓的不同位置保持恆定。因此，可減少或消除由視角的變化所引起的偽像。另外，線掃描相機可消除透視失真，而傳統的2D相機表現出固有的透視失真，這接著需要藉由影像轉換而校正。
感測器組件161可包括用以調節在基板10與光源162和偵測器164之間的垂直距離之機構。例如，感測器組件161可致動器，以調節站180的垂直位置。
任選地，偏振濾光器174可位於光的路徑中，如，在基板10和偵測器164之間。偏振濾光器174可為圓形偏光器(CPL)。典型的CPL是線性偏光器和四分之一波片的組合。偏振濾光器174之偏振軸的適當定向可減少在影像中的霧度(haze)且銳化或增強所欲的視覺特徵。
假設在基板上的最外層是半透明層，如，介電層，在偵測器164處所偵測到的光的彩色取決於(如)基板表面的成分、基板表面光滑度及/或在從基板上的一或多個層(如，介電層)的不同界面所反射的光之間的干涉量。
如上所述，光源162和光偵測器164可連接到可操作以控制它們的操作並接收它們的信號之計算設備，如，控制器190。
參考第2圖，控制器將來自光偵測器164的個別影像線組裝成二維彩色影像(步驟200)。相機可包括用於紅色、藍色和綠色之每一者的分離偵測器元件。二維彩色影像可包括用於紅色、藍色和綠色通道之每一者的單色影像204、206、208(參見第3圖)。
控制器可對每一彩色通道中之影像的強度值應用偏移及/或增益調整(步驟210)。每一彩色通道可具有不同的偏移及/或增益。
任選地，影像可被標準化(步驟215)。例如，可計算在所測量的影像和標準的預定義影像之間的差異。例如，控制器可儲存紅色、綠色和藍色通道之每一者的背景影像，且可從用於每一彩色通道之所測量的影像減去背 景影像。替代地，可將所測量的影像除以標準的預定義影像。
影像可從紅綠藍(RGB)彩色空間轉換到色調飽和度亮度(HSL)彩色空間(步驟220)。轉換可在RGB彩色空間中的增益調整之後發生。從8位元(0到255)RGB彩色空間到HSL彩色空間的示例性轉換如下：RGB到HSL換算公式
將R、G、B數值除以255，以將範圍從0..255改變到0..1：R'=R/255
G'=G/255
B'=B/255
Cmax=max(R',G',B')
Cmin=min(R',G',B')
△=Cmax-Cmin
色調計算：
飽和度計算：
亮度計算：L=(Cmax+Cmin)/2
這為色調、飽和度和亮度通道之每一者提供純量的影像244、246、248(參見第4圖)。
可對影像進行濾波以去除低空間頻率變化(步驟230)。在一些實施方式中，僅對亮度通道進行濾波以移 除低空間頻率變化，亦即，不對色調和飽和度通道進行濾波。在一些實施方式中，亮度通道用於生成濾波器，然後將其應用於紅色、綠色和藍色影像，且接著將所得到的影像轉換回HSL彩色空間。
在濾波的一些實施方式中，平滑濾波器被應用於亮度通道中的影像，如，在20個像素的跨度上進行平均，以生成平滑的亮度影像。在一些實施方式中，在亮度通道中的影像被除以經平滑的亮度影像，以產生濾波後的影像；色調和飽和度通道不被修改為空間濾波的一部分。在一些其它實施方案中，在每一彩色通道中的影像(亦即，紅色、綠色和藍色通道之每一者)除以經平滑的亮度影像。然後將具有經濾波的紅色、綠色和藍色影像的所得的經濾波的影像轉換回HSL彩色空間，以產生亮度、色調和飽和度影像。這可產生去除歸因於照明變化之低頻，但維持在影像數據中之高頻空間變化的影像。例如，第5圖是作為用於由線252所顯示的未經平滑的影像和由線254所顯示的經濾波的影像兩者之亮度通道中沿第一軸的像素位置的函數之強度的示例性圖形。
在一些實施方式中，僅沿著第一軸執行平滑。例如，沿著行進方向186之像素的亮度值可一起被平均，以提供作為僅沿著第一軸線的位置之函數的平均亮度值。然後，每一排的影像像素可除以作為沿著第一軸線的位置之函數的平均亮度值的對應部分。
控制器可使用影像處理技術以分析影像，以在基板10上定位晶圓定向特徵16(如，晶圓凹口或晶圓平坦部分)(參見第6圖)(步驟240)。影像處理技術也可用以定位基板10的中心18(參見第6圖)。
基於這個數據，將影像轉換(如，縮放及/或旋轉及/或平移)為標準影像座標架構(步驟250)。例如，影像可被平移，使得晶圓中心在影像的中心點處及/或影像可被縮放，使得基板的邊緣在影像的邊緣處，及/或影像可被旋轉，使得在影像的x軸線和連接晶圓中心和晶圓定向特徵的徑向段之間存在0°角。
任選地，可應用影像遮罩以屏蔽掉部分的影像數據(步驟260)。例如，參考第6圖，典型的基板10包括多個晶粒12。劃線14可分離晶粒12。對於一些應用而言，僅處理對應於晶粒的影像數據可能是有用的。在這種情況中，參考第7圖，影像遮罩可藉由控制器而儲存，其中未經遮罩的區域22在空間位置中對應於晶粒12，而經遮罩的區域24對應於劃線14。對應於經遮罩的區域24之影像數據在閾值化步驟的期間不被處理或不被使用。替代地，經遮罩的區域24可對應於晶粒，使得未經遮罩的區域對應於劃線，或未經遮罩的區域可僅為每一晶粒的一部分，且每一晶粒的其餘部分被遮罩。
在這個階段處的色調和飽和度數據可在前饋或反饋演算法使用中使用，以控制拋光參數、提供改善的厚度均勻度。例如，可將每一像素的色調和飽和度與目標色調 和飽和度進行比較，以生成誤差信號影像，且這個誤差信號影像可用於前饋控制或反饋控制。
接下來，影像經受閾值化處理(步驟270)。特別地，可對色調和飽和彩色通道兩者執行閾值化處理。在一些實施方式中，不對亮度通道執行閾值化。
例如，控制器190可儲存用於色調通道的上色調極限UHL和下色調極限LHL，及用於飽和通道的上飽和極限USL和下飽和極限LSL。對於每一像素而言，將像素的色調值H與上色調極限UHL和下色調極限LHL進行比較，且將像素的飽和度值S與上飽和極限USL和下飽和極限LSL進行比較。若色調值和飽和度值都落入極限內，則像素被標記為「通過」閾值，如，被指定1的值。反之，若色調值或飽和度值任一者都落在極限外，則像素被標記為「失敗」閾值，如，被指定0的值。簡而言之，閾值影像T(x,y)可被計算為若LHL
Figure 111101938-A0305-02-0019-4
H(x,y)
Figure 111101938-A0305-02-0019-5
UHL且LSL
Figure 111101938-A0305-02-0019-6
S(x,y)
Figure 111101938-A0305-02-0019-7
USL，則T(x,y)=1，否則T(x,y)=0
在一些實施方式中，不將像素的亮度值與閾值進行比較，以確定閾值影像。
在色調-飽和度彩色空間中執行閾值化的優點是在色調-飽和度彩色空間中的空間變化通常是由於基板的堆疊特性的變化，如，在堆疊中的一或多個層中之厚度變化，而非在光源中的變化或其他環境因素。因此，在這個 空間中的閾值化(而不是使用亮度或RGB彩色空間)，對偵測基板滿足厚度規格而言，可提供增加的可靠性。
在第8圖中顯示用於在色調-飽和度空間中設置閾值的使用者界面。使用者界面300包括在色調-飽和度彩色空間中顯示測試基板的直方圖302。例如，拋光設備100可用以產生測試基板的彩色影像，該彩色影像由傳統的計量系統(如，輪廓儀)而確定，以滿足所需的厚度規格。對具有色調和飽和度的給定組合的影像中之像素數目進行計算，以生成色調-飽和度彩色空間的直方圖。當顯示時，在直方圖302中的每一座標可顯示具有與經計算的像素數目成比例的強度。結果，直方圖302可具有不同強度的區域，如，具有比區域304更大強度的區域306指示在影像中之更多的像素具有在區域306中之色調和飽和度的特定組合，而非在區域304中之色調和飽和度的給定組合。
使用者界面300還可顯示覆蓋在直方圖302上的游標310。游標310的位置可使用輸入設備(如，滑鼠或觸碰感應螢幕)來調整。藉由在直方圖302中點擊並從第一位置312拖曳到第二位置314(由箭頭316顯示)，可定義選擇框320。因此，選擇框320的邊界定義了閾值的上限和下限。
例如，對於第8圖的直方圖而言，其中色調在y軸上顯示，且飽和度在x軸上顯示。上色調極限UHL是第一和第二位置的較大y值；下色調極限LHL是第一和第二位置的較小y值；上飽和度極限USL是第一和第二位置的較大x 值；及下飽和度極限LSL是第一和第二位置的較小x值。當然，若在x軸上顯示色調且在y軸上顯示飽和度，則x和y值將是相反的。
接下來，可對基板的每一區域(如，每一晶粒)或對整個影像執行均勻性分析(步驟280)。例如，對於每一晶粒而言，可計算在晶粒內「失敗」像素的總數。可將這個總和與閾值進行比較，以確定晶粒是否為可接受的，如，若總和小於閾值，則晶粒被標記為可接受的。這給出了每一晶粒的通過/失敗指示。
作為另一例子，可計算基板的未經遮罩的區域內的「失敗」像素的總數。可將這個總數與閾值進行比較，以確定基板是否為可接受的，如，若總數小於閾值，則基板被標記為可接受的。閾值可由使用者設置。這給出了基板的通過/失敗指示。
在晶粒或晶圓被確定為「失敗」的情況下，控制器190可產生警報或使拋光設備100採取校正動作。例如，可生成可聽見的或視覺的警報，或可生成指示特定晶粒不可用的數據檔案。作為另一個例子，可送回基板用於重新加工。
與其中像素通常由1024或更多個強度值表示的光譜處理相反，在彩色影像中，像素可僅由三個強度值(針對色調、飽和度和亮度)表示。因此，處理彩色影像的計算負荷顯著地降低。
一般來說，數據可用以控制CMP設備的一或多個操作參數。操作參數包括(例如)壓板旋轉速度、基板旋轉速度、基板的拋光路徑、橫跨壓板的基板速度、施加在基板上的壓力、漿液成分、漿液流速及在基板表面處的溫度。操作參數可即時控制，且可自動調整，而不需要進一步的人為干預。
如在本說明書中所使用的，術語基板可包括(例如)產品基板(如，產品基板包括多個記憶體或處理器晶粒)、測試基板、裸基板及閘基板。基板可在積體電路製造的各個階段觸，如，基板可為裸晶圓，或其可包括一或多個經沉積及/或經圖案化的層。術語基板可包括圓盤和矩形板。
然而，以上所述的彩色影像處理技術可在3D垂直NAND(VNAND)快閃記憶體的環境文中尤其有用。特別地，在VNAND的製造中所使用的層堆疊是如此的複雜，使得當前的計量方法(如，Nova光譜分析)可能不能以足夠的可靠性執行偵測不適當厚度的區域。相比之下，彩色影像處理技術在本申請中可具有優異的可靠性。
本發明的實施例和於本說明書中所述的所有功能操作可在數位電子電路中，或在計算機軟體、韌體或硬體中實現，包括在本說明書中所揭露的結構手段及其結構等效元件，或其組合。本發明的實施例可被實現為一或多個計算機程式產品，亦即，有形地實施在非暫態機器可讀儲存媒介中，用於藉由數據處理設備(如，可程式化處理器、 計算機或多個處理器或計算機)而執行或控制數據處理設備的操作之一或多個計算機程式。
相對定位之術語用以表示系統的部件相對於彼此的定位，不一定相對於重力；應理解拋光表面和基板可保持在垂直定向或一些其它定向。
已描述了多種實施方式。然而，將理解可進行各種修改。例如
‧可使用對整個基材成像的相機，而不是線掃描相機。在這種情況中，不需要相機相對於基板的運動。
‧相機可覆蓋小於基板的整個寬度。在這種情況中，相機將需要經歷在兩個垂直方向上的運動，如，被支撐在X-Y站上，以掃描整個基板。
‧光源可照亮整個基板。在這種情況中，光源不需要相對於基板移動。
‧光偵測器可為光譜儀，而不是彩色相機；光譜數據可接著被減少到HSL彩色空間。
‧感應組件不需要位於在拋光站之間或在拋光站和轉移站之間的直列系統。例如，感測器組件可定位在轉移站內，定位在匣界面單元中，或為獨立系統。
‧均勻性分析步驟是任選的。例如，可將藉由應用閾值轉換而產生的影像饋送到前饋處理中，以調整用於基板的後續處理步驟，或饋送到反饋處理中，以調整後續基板的處理步驟。
因此，其他實施方式在申請專利範圍的範圍內。
10:基板
12:晶粒
14:劃線
16:晶圓定向特徵
18:中心
22:未遮罩的區域
24:經遮罩的區域
100:拋光設備
106:拋光站
108:托架
110:拋光墊
120:壓板
126:承載頭
127:軸線
128:支撐件
130:拋光墊
134:臂
136:拋光液體
142:保持環
144:撓性膜
146a:腔室
146b:腔室
146c:腔室
154:驅動軸
156:旋轉馬達
160:直列光學計量系統
161:感測器組件
162:光源
164:光偵測器
166:電路
168:光
170:漫射器
172:光學元件
174:偏振濾光器
180:站
182:線性致動器
184:軌道
186:方向
190:控制器
200:步驟
204:單色影像
206:單色影像
208:單色影像
210:步驟
215:步驟
220:步驟
230:步驟
240:步驟
250:步驟
252:線
254:線
260:步驟
270:步驟
280:步驟
300:使用者界面
302:直方圖
304:區域
306:區域
310:游標
312:第一位置
314:第二位置
316:箭頭
320:選擇框
第1圖顯示直列光學測量系統的例子的視圖。
第2圖是偵測可接受的變化之方法的流程圖。
第3圖顯示在紅色、綠色和藍色通道中之基板的示例性影像。
第4圖顯示在色調、飽和度和亮度彩色通道中之基板的示例性影像。
第5圖顯示作為用於未經平滑的影像和經濾波的影像之像素位置的函數的強度的示例性圖形。
第6圖是基板的概要頂視圖。
第7圖是遮罩的概要圖。
第8圖顯示允許使用者選擇在色調-飽和度空間中的區域之圖形使用者界面。
在各個圖式中類似的元件符號表示類似的元件。
10:基板
100:拋光設備
106:拋光站
108:托架
120:壓板
126:承載頭
127:軸線
128:支撐件
130:拋光墊
134:臂
136:拋光液體
142:保持環
144:撓性膜
146a:腔室
146b:腔室
146c:腔室
154:驅動軸
156:旋轉馬達
160:直列光學計量系統
161:感測器組件
162:光源
164:光偵測器
166:電路
168:光
170:漫射器
172:光學元件
174:偏振濾光器
180:站
182:線性致動器
184:軌道
186:方向
190:控制器

Claims (17)

  1. 一種計算機程式產品，包含利用指令編碼的一非暫態計算機可讀媒介，該等指令用以導致一或更多個處理器：儲存用於指示一二維彩色空間中的一區域的一邊界的數據，該二維彩色空間具有包括一第一彩色通道與一第二彩色通道的一對彩色通道來作為該彩色空間的軸線；儲存識別該基板上的一或多個區間的一影像遮罩；從一相機接收一基板的彩色數據；從該彩色數據生成該基板的一彩色影像；針對藉由該影像遮罩所識別的該等區間內的該彩色影像的複數個像素中的每一像素，將該像素的該對彩色通道的一對彩色值與該二維彩色空間中的該區域的該邊界進行比較，確定該對彩色值是否滿足該邊界所提供的閾值；對該彩色影像中未能滿足該等閾值的像素的一數量進行計數並將像素的該數量與一第二閾值進行比較；基於該等複數個像素的該比較的結果來生成對一操作者的一信號。
  2. 如請求項1所述的計算機程式產品，包含用於對該影像遮罩中所識別的一或多個區間中的所有者的像素的一總數量進行計數並將該總數量與該第二閾值進行比較的指令。
  3. 如請求項1所述的計算機程式產品，其中該一或多個區間對應於該基板上的一或多個晶粒。
  4. 如請求項3所述的計算機程式產品，包含用於對該影像遮罩中所識別的該一或多個區間的每一區間的像素的一總數量進行計數並將每一區間的該總數量與該第二閾值進行比較的指令。
  5. 如請求項4所述的計算機程式產品，包含用於儲存一數據檔案的指令，該數據檔案指示如果對應於一晶粒的一區間的像素的該總數量超過該第二閾值，則該晶粒不可使用。
  6. 如請求項1所述的計算機程式產品，其中該對彩色通道不包括一亮度通道。
  7. 一種計算機程式產品，包含利用指令編碼的一非暫態計算機可讀媒介，該等指令用以導致一處理器：在一顯示器上顯示用於一二維彩色空間的一圖形，該二維彩色空間具有包括一第一彩色通道與一第二彩色通道的一對彩色通道來作為該彩色空間的軸線，該圖形提供用於該二維彩色空間的一基板的一影像的一直方圖；接收選擇該圖形的一部分的使用者輸入，該使用者輸入包括點擊並從在該圖形中的一第一位置拖曳到一第二位置；基於該使用者輸入生成指示一二維彩色空間中的一區域的一邊界的數據，其中該影像的一像素具有在該區 域內指示該基板上的一對應位置滿足一厚度要求的一對彩色值；從一相機接收一第二基板的彩色數據；從該彩色數據生成該第二基板的一彩色影像；針對該彩色影像的複數個像素中的每一像素，將該像素的該對彩色通道的一對彩色值與該二維彩色空間中的該區域的該邊界進行比較，確定該對彩色值是否滿足該邊界所提供的閾值；以及基於該等複數個像素的該比較的結果來生成對一操作者的一信號。
  8. 如請求項7所述的計算機程式產品，其中該對彩色通道不包括一亮度通道。
  9. 如請求項7所述的計算機程式產品，包含用於對該彩色影像中未能滿足該等閾值的像素的一數量進行計數並將像素的該數量與一第二閾值進行比較的指令。
  10. 如請求項9所述的計算機程式產品，包含用於儲存識別該基板上的一或多個區間的一影像遮罩的指令，其中該等複數個像素是藉由該影像遮罩所識別的該等區間內的像素。
  11. 如請求項7所述的計算機程式產品，包含用於分析該彩色影像以找到一晶圓對準特徵並將該彩色影像轉換為一標準座標系統的指令。
  12. 如請求項7所述的計算機程式產品，包含用 於標準化該彩色影像的指令。
  13. 如請求項7所述的計算機程式產品，包含對該影像應用一高通空間濾波器的指令。
  14. 如請求項7所述的計算機程式產品，其中該對彩色通道不包括一亮度通道。
  15. 一種計算機程式產品，包含利用指令編碼的一非暫態計算機可讀媒介，該等指令用以導致一或更多個處理器：從一線掃描相機接收一基板的彩色數據，該線掃描相機沿著一第一軸線掃描該基板；從該彩色數據生成該基板的一彩色影像；僅沿著與該第一軸線對應的一影像軸線對該彩色影像的像素值求平均值而生成一經平滑的彩色影像，其中對像素值求平均值的該等指令包含對在一閾值距離內的像素值求平均值的指令；以及基於該經平滑的彩色影像來生成對一操作者的一信號。
  16. 如請求項15所述的計算機程式產品，包含藉由將該彩色影像除以該經平滑的影像來生成一經濾波的影像的指令。
  17. 如請求項15所述的計算機程式產品，包含用於執行下列步驟的指令：儲存用於指示一二維彩色空間中的一區域的一邊界的數據，該二維彩色空間具有包括一第一彩色通道與一 第二彩色通道的一對彩色通道來作為該彩色空間的軸線；針對該經平滑的彩色影像的複數個像素中的每一像素，將該像素的該對彩色通道的一對彩色值與該二維彩色空間中的該區域的該邊界進行比較，確定該對彩色值是否滿足該邊界所提供的閾值；以及基於該等複數個像素的該比較的結果來生成對一操作者的一信號。
TW111101938A 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像 TWI837569B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/942,777 2015-11-16
US14/942,777 US10565701B2 (en) 2015-11-16 2015-11-16 Color imaging for CMP monitoring

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202219461A TW202219461A (zh) 2022-05-16
TWI837569B true TWI837569B (zh) 2024-04-01

Family

ID=58690161

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111101938A TWI837569B (zh) 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像
TW105132300A TWI727976B (zh) 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像
TW110114032A TWI757154B (zh) 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105132300A TWI727976B (zh) 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像
TW110114032A TWI757154B (zh) 2015-11-16 2016-10-06 用於cmp監控的彩色成像

Country Status (7)

Country Link
US (2) US10565701B2 (zh)
JP (1) JP6880019B2 (zh)
KR (2) KR20240093760A (zh)
CN (2) CN115555982A (zh)
SG (1) SG11201803216WA (zh)
TW (3) TWI837569B (zh)
WO (1) WO2017087140A1 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10565701B2 (en) 2015-11-16 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Color imaging for CMP monitoring
US11557048B2 (en) 2015-11-16 2023-01-17 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology
TWI743176B (zh) 2016-08-26 2021-10-21 美商應用材料股份有限公司 獲得代表在基板上的層的厚度的測量的方法，及量測系統和電腦程式產品
JP7356996B2 (ja) 2018-03-13 2023-10-05 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 化学機械研磨装置における消耗部品モニタリング
JP7197999B2 (ja) * 2018-05-11 2022-12-28 キオクシア株式会社 研磨装置および研磨パッド
WO2020068345A1 (en) 2018-09-24 2020-04-02 Applied Materials, Inc. Machine vision as input to a cmp process control algorithm
US11315232B2 (en) 2018-10-22 2022-04-26 Applied Materials, Inc. Residue detection using a luminance histogram
US11100628B2 (en) * 2019-02-07 2021-08-24 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology
TWI830864B (zh) * 2019-02-07 2024-02-01 美商應用材料股份有限公司 使用色彩度量術進行的基板的厚度測量
WO2020180470A1 (en) * 2019-03-01 2020-09-10 Applied Materials, Inc. Transparent wafer center finder
CN115104001A (zh) * 2020-06-29 2022-09-23 应用材料公司 根据基于机器学习的基板图像处理进行膜厚度估计
KR20220030387A (ko) 2020-08-28 2022-03-11 삼성전자주식회사 두께 추정 방법 및 공정 제어 방법
JP2022127147A (ja) * 2021-02-19 2022-08-31 株式会社岡本工作機械製作所 研削方法及び研削装置
US11699595B2 (en) 2021-02-25 2023-07-11 Applied Materials, Inc. Imaging for monitoring thickness in a substrate cleaning system
US11710228B2 (en) * 2021-03-05 2023-07-25 Applied Materials, Inc. Detecting an excursion of a CMP component using time-based sequence of images and machine learning
CN114211397B (zh) * 2021-12-14 2023-11-17 常州先进制造技术研究所 一种纸质结构件表面打磨控制方法
CN115816261B (zh) * 2022-12-12 2024-06-25 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 硅片处理方法及装置
CN117606371B (zh) * 2024-01-24 2024-04-19 湖南信健科技有限公司 一种基于视觉检测的涂布厚度在线监控系统和方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030107736A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-12 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Apparatus for inspecting pattern on semiconductor substrate
US6609947B1 (en) * 2000-08-30 2003-08-26 Micron Technology, Inc. Planarizing machines and control systems for mechanical and/or chemical-mechanical planarization of micro electronic substrates
US6930782B1 (en) * 2003-03-28 2005-08-16 Lam Research Corporation End point detection with imaging matching in semiconductor processing
US20080243433A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-02 Abraham Ravid Methods and apparatus for generating a library of spectra
JP2009105230A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Shibaura Mechatronics Corp 円盤状基板の検査装置及び検査方法
US20150248214A1 (en) * 2007-09-07 2015-09-03 Visualcue Technologies, LLC System for displaying a status of an object of interest

Family Cites Families (73)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0394104A (ja) 1989-09-06 1991-04-18 Toshiba Corp 膜厚測定方法と膜厚測定装置及びこれを用いた膜形成装置
US5309228A (en) 1991-05-23 1994-05-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method of extracting feature image data and method of extracting person's face data
JP2638702B2 (ja) * 1991-12-12 1997-08-06 富士写真フイルム株式会社 特徴画像データの抽出方法
JP3027241B2 (ja) * 1991-07-30 2000-03-27 株式会社堀場製作所 異物検査装置
JPH07182516A (ja) * 1993-10-13 1995-07-21 Hewlett Packard Co <Hp> コンピュータ図形画像の色成分判定方法
IL113829A (en) * 1995-05-23 2000-12-06 Nova Measuring Instr Ltd Apparatus for optical inspection of wafers during polishing
US5738574A (en) 1995-10-27 1998-04-14 Applied Materials, Inc. Continuous processing system for chemical mechanical polishing
JP3025480U (ja) * 1995-12-05 1996-06-21 株式会社ピュアレックス ウェーハ清浄度管理装置
US6108091A (en) 1997-05-28 2000-08-22 Lam Research Corporation Method and apparatus for in-situ monitoring of thickness during chemical-mechanical polishing
JP3450651B2 (ja) * 1997-06-10 2003-09-29 キヤノン株式会社 研磨方法及びそれを用いた研磨装置
US6142855A (en) 1997-10-31 2000-11-07 Canon Kabushiki Kaisha Polishing apparatus and polishing method
JP3132468B2 (ja) 1998-05-20 2001-02-05 日本電気株式会社 半導体ウェハ研磨装置及びその研磨方法
US6361646B1 (en) 1998-06-08 2002-03-26 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for endpoint detection for chemical mechanical polishing
US6106662A (en) 1998-06-08 2000-08-22 Speedfam-Ipec Corporation Method and apparatus for endpoint detection for chemical mechanical polishing
JP3025480B2 (ja) 1998-07-29 2000-03-27 株式会社デサント 衝撃吸収衣服素材
US6690473B1 (en) 1999-02-01 2004-02-10 Sensys Instruments Corporation Integrated surface metrology
JP3327289B2 (ja) 2000-03-29 2002-09-24 株式会社ニコン 工程終了点測定装置及び測定方法及び研磨装置及び半導体デバイス製造方法及び信号処理プログラムを記録した記録媒体
US6882416B1 (en) 1999-09-07 2005-04-19 Applied Materials, Inc. Methods for continuous embedded process monitoring and optical inspection of substrates using specular signature analysis
US6399501B2 (en) 1999-12-13 2002-06-04 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for detecting polishing endpoint with optical monitoring
US6466642B1 (en) 2000-06-02 2002-10-15 Speedfam-Ipec Corporation Methods and apparatus for the in-situ measurement of CMP process endpoint
US6891627B1 (en) * 2000-09-20 2005-05-10 Kla-Tencor Technologies Corp. Methods and systems for determining a critical dimension and overlay of a specimen
US6517413B1 (en) 2000-10-25 2003-02-11 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Method for a copper CMP endpoint detection system
US6809809B2 (en) * 2000-11-15 2004-10-26 Real Time Metrology, Inc. Optical method and apparatus for inspecting large area planar objects
JP4678101B2 (ja) * 2001-06-29 2011-04-27 信越半導体株式会社 化合物半導体ウェーハの評価方法及び評価装置
KR100436861B1 (ko) * 2001-08-27 2004-06-30 나노메트릭스코리아 주식회사 화학적 기계적 연마장치에 사용하는 연마 패드의 결함검사 방법 및 장치
JP4102081B2 (ja) 2002-02-28 2008-06-18 株式会社荏原製作所 研磨装置及び研磨面の異物検出方法
JP2004009259A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Nikon Corp 残膜モニタ装置、研磨装置、半導体デバイス製造方法及び半導体デバイス
US7008295B2 (en) 2003-02-04 2006-03-07 Applied Materials Inc. Substrate monitoring during chemical mechanical polishing
WO2004090502A2 (en) 2003-04-01 2004-10-21 Filmetrics, Inc. Whole-substrate spectral imaging system for cmp
JP4819380B2 (ja) * 2004-03-23 2011-11-24 キヤノン株式会社 監視システム、撮像設定装置、制御方法、及びプログラム
US20060166608A1 (en) * 2004-04-01 2006-07-27 Chalmers Scott A Spectral imaging of substrates
US6975949B2 (en) * 2004-04-27 2005-12-13 Xerox Corporation Full width array scanning spectrophotometer
JP4403397B2 (ja) 2004-07-21 2010-01-27 ソニー株式会社 ユーザインタフェース提供装置
US7308368B2 (en) 2004-09-15 2007-12-11 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for vibration detection, method and apparatus for vibration analysis, lithographic apparatus, device manufacturing method, and computer program
US20070077671A1 (en) 2005-10-03 2007-04-05 Applied Materials In-situ substrate imaging
JP2007147441A (ja) * 2005-11-28 2007-06-14 Nikon Corp 検査装置
JP2007194262A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Olympus Corp 欠陥判定システムおよび基板処理システム
US7508504B2 (en) * 2006-05-02 2009-03-24 Accretech Usa, Inc. Automatic wafer edge inspection and review system
KR20080013059A (ko) * 2006-08-07 2008-02-13 삼성전자주식회사 씨엠피공정설비의 웨이퍼 검사장치 및 그 방법
US20080176149A1 (en) 2006-10-30 2008-07-24 Applied Materials, Inc. Endpoint detection for photomask etching
JP2008203034A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Olympus Corp 欠陥検出装置および欠陥検出方法
JP4241843B2 (ja) * 2007-02-20 2009-03-18 三菱重工業株式会社 膜質評価方法およびその装置ならびに薄膜製造システム
JP2008203109A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Hitachi High-Technologies Corp パターン寸法計測方法及びその装置
KR101236472B1 (ko) * 2007-10-15 2013-02-22 삼성전자주식회사 웨이퍼 베벨 영역 폴리싱 장치 및 그 장치에서의 연마종말점 검출 방법
US8189008B2 (en) 2007-12-13 2012-05-29 Daniel John Julio Color control intuitive touchpad
US8989890B2 (en) 2008-11-07 2015-03-24 Applied Materials, Inc. GST film thickness monitoring
JP5583137B2 (ja) 2008-11-26 2014-09-03 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド フィードバックおよびフィードフォワードプロセス制御のために光計測学を使用すること
WO2011094706A2 (en) 2010-01-29 2011-08-04 Applied Materials, Inc. Feedback control of polishing using optical detection of clearance
TWI521625B (zh) 2010-07-30 2016-02-11 應用材料股份有限公司 使用光譜監測來偵測層級清除
US9528814B2 (en) 2011-05-19 2016-12-27 NeoVision, LLC Apparatus and method of using impedance resonance sensor for thickness measurement
JP2014526148A (ja) * 2011-07-25 2014-10-02 エレクトロ サイエンティフィック インダストリーズ インコーポレーテッド 対象物を特徴付けて製造プロセスをモニタリングするための方法及び装置
US9308618B2 (en) * 2012-04-26 2016-04-12 Applied Materials, Inc. Linear prediction for filtering of data during in-situ monitoring of polishing
US9095952B2 (en) * 2013-01-23 2015-08-04 Applied Materials, Inc. Reflectivity measurements during polishing using a camera
US8939074B2 (en) * 2013-03-12 2015-01-27 Illinois Tool Works Inc. Color-based linear three dimensional acquisition system and method
TWI635929B (zh) 2013-07-11 2018-09-21 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及研磨狀態監視方法
JP6215602B2 (ja) * 2013-07-11 2017-10-18 株式会社荏原製作所 研磨装置および研磨状態監視方法
JP6145342B2 (ja) * 2013-07-12 2017-06-07 株式会社荏原製作所 膜厚測定装置、膜厚測定方法、および膜厚測定装置を備えた研磨装置
JP6196119B2 (ja) * 2013-10-11 2017-09-13 大塚電子株式会社 形状測定装置及び形状測定方法
US9375824B2 (en) 2013-11-27 2016-06-28 Applied Materials, Inc. Adjustment of polishing rates during substrate polishing with predictive filters
KR101540569B1 (ko) 2013-12-24 2015-07-31 주식회사 엘지실트론 웨이퍼의 형상 분석 방법 및 장치
US9822460B2 (en) * 2014-01-21 2017-11-21 Lam Research Corporation Methods and apparatuses for electroplating and seed layer detection
JP2015148447A (ja) * 2014-02-04 2015-08-20 東レエンジニアリング株式会社 自動外観検査装置
JP2015188955A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 株式会社荏原製作所 研磨装置
US20150294449A1 (en) * 2014-04-15 2015-10-15 Texas Instruments Incorporated Detect edge chip
JP6035279B2 (ja) * 2014-05-08 2016-11-30 東京エレクトロン株式会社 膜厚測定装置、膜厚測定方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
KR20150143151A (ko) * 2014-06-13 2015-12-23 삼성전자주식회사 웨이퍼의 연마 방법
US11557048B2 (en) 2015-11-16 2023-01-17 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology
US10565701B2 (en) * 2015-11-16 2020-02-18 Applied Materials, Inc. Color imaging for CMP monitoring
TWI743176B (zh) 2016-08-26 2021-10-21 美商應用材料股份有限公司 獲得代表在基板上的層的厚度的測量的方法，及量測系統和電腦程式產品
US10887580B2 (en) 2016-10-07 2021-01-05 Kla-Tencor Corporation Three-dimensional imaging for semiconductor wafer inspection
KR20180066381A (ko) 2016-12-08 2018-06-19 삼성전자주식회사 기판 검사 시스템
BR112020012594A2 (pt) 2017-12-27 2020-11-24 Ethicon Llc imageamento hiperespectral em um ambiente com deficiência de luz
US11100628B2 (en) 2019-02-07 2021-08-24 Applied Materials, Inc. Thickness measurement of substrate using color metrology

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6609947B1 (en) * 2000-08-30 2003-08-26 Micron Technology, Inc. Planarizing machines and control systems for mechanical and/or chemical-mechanical planarization of micro electronic substrates
US20030107736A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-12 Dainippon Screen Mfg. Co., Ltd. Apparatus for inspecting pattern on semiconductor substrate
US6930782B1 (en) * 2003-03-28 2005-08-16 Lam Research Corporation End point detection with imaging matching in semiconductor processing
US20080243433A1 (en) * 2007-04-02 2008-10-02 Abraham Ravid Methods and apparatus for generating a library of spectra
US20150248214A1 (en) * 2007-09-07 2015-09-03 Visualcue Technologies, LLC System for displaying a status of an object of interest
JP2009105230A (ja) * 2007-10-23 2009-05-14 Shibaura Mechatronics Corp 円盤状基板の検査装置及び検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017087140A1 (en) 2017-05-26
US11715193B2 (en) 2023-08-01
US10565701B2 (en) 2020-02-18
TWI727976B (zh) 2021-05-21
CN115555982A (zh) 2023-01-03
TW201729274A (zh) 2017-08-16
US20170140525A1 (en) 2017-05-18
CN108292613B (zh) 2022-10-04
JP6880019B2 (ja) 2021-06-02
KR102668141B1 (ko) 2024-05-23
TWI757154B (zh) 2022-03-01
CN108292613A (zh) 2018-07-17
TW202219461A (zh) 2022-05-16
US20200151868A1 (en) 2020-05-14
KR20240093760A (ko) 2024-06-24
SG11201803216WA (en) 2018-06-28
TW202138751A (zh) 2021-10-16
JP2019502256A (ja) 2019-01-24
KR20180071292A (ko) 2018-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI837569B (zh) 用於cmp監控的彩色成像
US11682114B2 (en) Thickness measurement of substrate using color metrology
TWI837057B (zh) 使用色彩度量術進行的基板的厚度測量
TWI839399B (zh) 決定基板是否已經適當拋光的方法、電腦程式產品以及用於獲得代表基板上的層之厚度的量測值的系統
KR102672511B1 (ko) 컬러 계측을 사용한 기판의 두께 측정