專利名稱：改善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及檢測前道工藝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體集成電路的制造工藝方法，特別是涉及一種改 善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及檢測前道工藝的方法。
技術(shù)背景在半導(dǎo)體技術(shù)里，有些工藝如淺溝槽隔離(STI)的制作工藝，化學(xué) 機(jī)械拋光(CMP)被普遍用來去除和平整過填(over-f i 11 ed)的氧化硅(HDP oxide)。在化學(xué)機(jī)械研磨過程中終點(diǎn)檢測具有工藝穩(wěn)定的特點(diǎn)。為滿足對氮化 硅研磨量(loss amount)控制的要求，CMP工藝通常需要采用終點(diǎn)檢測 (EPD)來控制研磨時間。目前在淺溝槽隔離(STI-CMP)工藝，鎢研磨(W-CMP)工藝和銅研 磨(Cu-CMP)等工藝都利用了終點(diǎn)檢測方法。例如，在鎢(w-plug)的研磨過程中，必須去除產(chǎn)品表面的鉤，同時 要求絕緣層有很好的平整度和最少的凹陷(dish)，也需要利用終點(diǎn)檢測 方法。對于涉及多層透明或半透明的介電質(zhì)CMP工藝來說，檢測從不同的 介質(zhì)界面反射光的干涉強(qiáng)度變化的方法最為常用，如Applied Materials'工SRMEPD系統(tǒng)(美國應(yīng)用材料公司的實(shí)時速率監(jiān)控終點(diǎn)檢測系統(tǒng))。但是，當(dāng)終點(diǎn)檢測本身發(fā)生故障(如檢測窗口里進(jìn)了水等)，不能正
確檢知到研磨終點(diǎn)，或者產(chǎn)品的前道工藝成長的膜質(zhì)出現(xiàn)偏厚或偏薄的問 題，都會產(chǎn)生終點(diǎn)檢測誤檢知和檢知不到的情況，這對于生產(chǎn)線來講很不 安全，容易造成產(chǎn)品研磨到程序設(shè)定的最大時間，產(chǎn)品良率降低，嚴(yán)重的 話，產(chǎn)品報廢。在現(xiàn)有的研磨工藝中，如果前道非正常工藝造成需要研磨的膜質(zhì)偏 厚或偏薄，也會使得終點(diǎn)檢測提前誤檢知?，F(xiàn)有的機(jī)臺參數(shù)設(shè)有開始檢測時間，有的工藝為了防止誤抓，會把 開始檢測時間設(shè)的比較靠后。但是，終點(diǎn)曲線不能顯示更多的信息， 一旦 沒有檢測到終點(diǎn)，工程師不能更快發(fā)現(xiàn)問題點(diǎn)，但是又不能把開始檢測時 間設(shè)為零，因?yàn)橐婚_始有很多雜波其特征和設(shè)定的終點(diǎn)特征會有可能吻 合，造成誤抓。目前，研磨機(jī)臺僅僅對終點(diǎn)沒有檢知到，并研磨到最大時間會產(chǎn)生報 警并停止研磨機(jī)臺。但是，對于提前誤檢知并沒有報警功能。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及 檢測前道工藝的方法，能夠?qū)崟r檢測到產(chǎn)品的終點(diǎn)，及時發(fā)現(xiàn)前道非正常 工藝以及機(jī)臺終點(diǎn)檢測硬件異常的問題，減少異常產(chǎn)品的產(chǎn)生。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的改善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及檢測前 道工藝的方法包括如下步驟在研磨程序的軟件設(shè)定中，設(shè)定最小研磨時間；當(dāng)終點(diǎn)檢測時記錄主研磨步驟研磨時間；將該研磨時間和所述的設(shè)定最小研磨時間和最大研磨時間進(jìn)行比較，
當(dāng)它在設(shè)定的最小研磨時間和最大研磨時間之內(nèi)，則正常；當(dāng)該研磨時間大于等于最大研磨時間或小于最小研磨時間，則輸出信 號至報警單元，并使機(jī)臺停止研磨，進(jìn)行處理。本發(fā)明通過對化學(xué)研磨機(jī)臺終點(diǎn)檢測技術(shù)的改造，能夠?qū)崟r檢測到產(chǎn) 品的終點(diǎn)，對于前道非正常工藝以及終點(diǎn)檢知設(shè)備故障對終點(diǎn)檢測的影 響，都能及時發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明可以及時發(fā)現(xiàn)前道非正常工藝和機(jī)臺終點(diǎn)檢測硬件(設(shè)備)異 常的問題。減少異常產(chǎn)品的產(chǎn)生。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖l是正常終點(diǎn)檢測的示意圖；圖2是異常終點(diǎn)檢測的示意圖；圖3是本發(fā)明的方法控制流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，正常終點(diǎn)檢測時間在59秒左右。終點(diǎn)檢測異常時，異 常終點(diǎn)檢測時間提前了 36秒左右(參見圖2)，但是由于曲線特征滿足終 點(diǎn)檢測條件，所以就提前誤抓了。本發(fā)明通過對化學(xué)研磨機(jī)臺終點(diǎn)檢測技術(shù)的改造，采用設(shè)定正確的檢 知時間范圍的方法， 一旦檢知時間超過設(shè)定范圍，即時間小于設(shè)定的下限 或大于等于設(shè)定的上限，機(jī)臺報警并停止研磨，進(jìn)行檢測處理。如圖3所示，本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)方法是在研磨程序的軟件設(shè)定中， 設(shè)定最小研磨時間；當(dāng)終點(diǎn)檢測時記錄主研磨步驟研磨時間；將該研磨時 間和設(shè)定的最小研磨時間和最大研磨時間進(jìn)行比較，當(dāng)它在設(shè)定的最小研 磨時間和最大研磨時間之內(nèi)時，則正常；當(dāng)研磨時間大于等于最大研磨時 間或小于最小研磨時間，則輸出報警信號進(jìn)行報警，并使機(jī)臺停止研磨， 通知工程師處理。本發(fā)明可以用于化學(xué)機(jī)械研磨中所有需要用到終點(diǎn)檢測的工藝，不僅 可以適用于利用光學(xué)原理的終點(diǎn)檢測方法，還可以適用于溫度變化原理， 電流強(qiáng)度變化原理的終點(diǎn)檢測方法。最大，最小研磨時間的范圍根據(jù)產(chǎn)品的不同而不同，在研磨監(jiān)控程序 建立的時候，需經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)才能確定。
權(quán)利要求
1、一種改善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及檢測前道工藝的方法，其特征在于包括如下步驟在研磨程序的軟件設(shè)定中，設(shè)定最小研磨時間；當(dāng)終點(diǎn)檢測時記錄主研磨步驟研磨時間；將該研磨時間和所述的設(shè)定最小研磨時間和最大研磨時間進(jìn)行比較，當(dāng)它在設(shè)定的最小研磨時間和最大研磨時間之內(nèi)，則正常；當(dāng)該研磨時間大于等于最大研磨時間或小于最小研磨時間，則輸出信號至報警單元報警，并使機(jī)臺停止研磨，進(jìn)行處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善化學(xué)機(jī)械研磨終點(diǎn)檢測及檢測前道工藝的方法，設(shè)定正確的檢知時間范圍，一旦檢知時間超過設(shè)定范圍，即時間小于設(shè)定的下限或大于等于設(shè)定的上限，機(jī)臺報警并停止研磨，進(jìn)行檢測處理。本發(fā)明能夠?qū)崟r檢測到產(chǎn)品的終點(diǎn)，及時發(fā)現(xiàn)前道非正常工藝以及機(jī)臺終點(diǎn)檢測硬件(設(shè)備)異常的問題，減少異常產(chǎn)品的產(chǎn)生。本發(fā)明不僅可以適用于利用光學(xué)原理的終點(diǎn)檢測方法，還可以適用于溫度變化原理，電流強(qiáng)度變化原理的終點(diǎn)檢測方法。
文檔編號B24B49/10GK101130235SQ20061003031
公開日2008年2月27日 申請日期2006年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月23日
發(fā)明者欣 楊, 王海軍, 程曉華, 煊 謝 申請人:上海華虹Nec電子有限公司