專利名稱：：Cmp工藝條件調(diào)整控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于半導(dǎo)體
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及半導(dǎo)體制造工藝中的CMP技術(shù)，特別涉及一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法。
背景技術(shù)：
：CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)是半導(dǎo)體制造工藝中非常關(guān)鍵的工藝之一?，F(xiàn)有的CMP工藝，在同一制品的同一膜質(zhì)作業(yè)時使用固定的一個工藝條件。在半導(dǎo)體工藝過程中，CMP前膜的均一性波動較大，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時，殘膜的均一性受限于前膜的均一性。制品一前膜厚度如圖1一A中虛線所示，厚度范圍(range,同一片硅片內(nèi)膜的厚度的最大值與最小值的差值)較小，即前膜均一性好，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時，研磨后殘膜厚度如圖l-B中虛線所示，厚度范圍(range)也較小，即均一性也較好；制品二前膜厚度如圖1一A中實線所示，厚度范圍(range)較大，前膜均一性較差，表現(xiàn)為中間明顯偏厚，當(dāng)使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨時，研磨后殘膜厚度如圖1-B中實線所示，傾向為中間明顯偏厚，厚度范圍(range)較大，殘膜均一性較差。使用同一CMP工藝條件進(jìn)行研磨往往會導(dǎo)致殘膜的均一性有較大的波動，嚴(yán)重時導(dǎo)致制品超出規(guī)格以外甚至廢片。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法，采用該方法能實現(xiàn)對CMP研磨后膜厚均一性的有效控制。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，包括以下步驟(1).收集整理制品前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格；(2).每個制品在CMP工藝進(jìn)行前一步，進(jìn)行前膜膜厚測量，獲得前膜厚度范圍；(3).在CMP工藝進(jìn)行的過程中，CMP設(shè)備根據(jù)前膜厚度范圍大小，依據(jù)建立的根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格選定相應(yīng)的CMP工藝條件進(jìn)行研磨?？梢匝心ズ髮χ破愤M(jìn)行殘膜測試，根據(jù)實際測量的殘膜厚度范圍，檢驗前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，對調(diào)整工藝條件的表格進(jìn)行修正。本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，結(jié)合實際生產(chǎn)中前膜均一性波動對殘膜的影響，利用前膜均一性大小自動修正CMP作業(yè)工藝條件，從而提高對殘膜膜厚均一性的控制。通過對部分前膜超標(biāo)制品研磨工藝條件的修正，明顯提高了制品膜厚的均一性，有效改善和控制了CMP工藝。下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1一A是制品一、制品二前膜厚度示意圖1一B是圖1一A所示制品用固定工藝條件進(jìn)行CMP作業(yè)后殘膜的厚度示意圖；圖2—A是制品三、制品四、制品五前膜厚度示意圖2—B是圖2—A所示制品用本發(fā)明的方法進(jìn)行CMP作業(yè)后殘膜的厚度示意圖3是本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法的一實施方式流程示意圖。具體實施例方式本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法一實施方式如圖3所示，包括以下步驟1、收集整理前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍(range,最大值-最小值)調(diào)整工藝條件的表格。工藝條件中的參數(shù)包括研磨頭(head)各壓力(如內(nèi)環(huán)I/隔膜M/保持環(huán)R等)、轉(zhuǎn)速，研磨液(slurry)流量，修復(fù)盤(ConditionDisk)壓力、轉(zhuǎn)速，研磨盤轉(zhuǎn)速等所有CMP工藝過程中的可調(diào)參數(shù)。一實施例如表一所示。表一<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>其中I為研磨頭內(nèi)環(huán)壓力，M為研磨頭隔膜壓力；R為研磨頭上的保持環(huán)的壓力。2、每個制品在CMP工藝進(jìn)行前一步，在線進(jìn)行前膜膜厚測量，獲得前膜厚度范圍(range,最大值-最小值)，同時得到厚度均值。如果制品是第一次測試前膜，首先通過測試前膜輪廓(profile)曲線來確定在線(online)測試點(diǎn)及位置。3、在CMP工藝進(jìn)行的過程中，CMP設(shè)備根據(jù)前膜厚度范圍(range)大小，依據(jù)建立的調(diào)整工藝條件的表格選定相應(yīng)的CMP工藝條件進(jìn)行研磨。4、研磨后對制品進(jìn)行殘膜測試，根據(jù)實際測量的殘膜厚度范圍，檢驗前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，如果殘膜均一性較差，則對調(diào)整工藝條件的表格進(jìn)行修正，調(diào)整表格中同該前膜厚度范圍的對應(yīng)的工藝條件。所述CMP工藝包括STI-CMP，PMD-CMP(膜質(zhì)包括有BPSG，PSG等)，IMD-CMP(膜質(zhì)包括有HDP，F(xiàn)SG，P-Si02等)，W-CMP，Cu-CMP等。CMP工藝有很多可變參數(shù)，調(diào)整可變參數(shù)(工藝條件)，可以改變研膜速率的傾向。如果對于圖1中的制品二選取中間研磨速率較快的工藝條件進(jìn)行研磨，根據(jù)CMP研磨特性，可以減小殘膜在面內(nèi)的差別，從而減小殘膜均一性的波動。圖2—A所示為制品三、制品四、制品五的前膜厚度分布示意圖，其中制品三的前膜厚度用虛線表示，制品四的前膜厚度用粗實線表示，制品五的前膜厚度用細(xì)實線表示，可見制品三前膜厚度較均勻，制品四前膜中間較厚，制品五前膜中間最厚。因此，可根據(jù)建立的根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格，選用中間研磨速率更快的工藝條件進(jìn)行研磨，圖2-B為根據(jù)前膜均一性選擇不同工藝條件后制品的殘膜膜厚。其中制品三前膜厚度較均勻，選用原工藝條件(F，平坦的工藝條件)即可獲得較好的殘膜傾向；制品四前膜中間較厚，選用中間研磨速率較快的工藝條件(H，中間略快的工藝條件)進(jìn)行研磨，可以獲得與制品三相近的殘膜傾向；制品五前膜中間最厚，選用中間研磨速率更快的工藝條件(G,中間快的工藝條件)進(jìn)行研磨，同樣可以獲得與制品三相近的殘膜傾向。根據(jù)本發(fā)明的方法對制品三、制品四、制品五分別采用不同CMP研磨工藝進(jìn)行研磨后，其殘膜厚度如圖2-B所示，其中制品三的殘膜厚度用虛線表示，制品四的殘膜厚度用粗實線表示，制品五的殘膜厚度用細(xì)實線表示，可見三制品的殘膜厚度傾向相近，都較均勻。從圖2的效果來看，即使前膜的厚度范圍(range)超過2000埃以上，通過本發(fā)明可以將殘膜的厚度范圍(range)控制在1200埃以下。本發(fā)明的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，結(jié)合實際生產(chǎn)中前膜均一性波動對殘膜的影響，利用前膜均一性大小自動修正CMP作業(yè)工藝條件，從而提高對殘膜膜厚均一性的控制。通過對部分前膜超標(biāo)制品研磨工藝條件的修正，明顯提高了制品膜厚的均一性，有效改善和控制了CMP工藝。權(quán)利要求1、一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法，其特征在于，包括以下步驟(1).收集整理制品前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格；(2).每個制品在CMP工藝進(jìn)行前一步，進(jìn)行前膜膜厚測量，獲得前膜厚度范圍；(3).在CMP工藝進(jìn)行的過程中，CMP設(shè)備根據(jù)前膜厚度范圍大小，依據(jù)建立的根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格選定相應(yīng)的CMP工藝條件進(jìn)行研磨。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，其特征在于，研磨后對制品進(jìn)行殘膜測試，根據(jù)實際測量的殘膜厚度范圍，檢驗前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，對調(diào)整工藝條件的表格進(jìn)行修正。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，其特征在于，制品是第一次測試前膜，通過測試前膜輪廓曲線來確定前膜厚度的測試點(diǎn)及位置，然后在CMP工藝進(jìn)行前，進(jìn)行前膜膜厚測量，獲得前膜厚度范圍。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，其特征在于，工藝條件中的參數(shù)為CMP工藝過程中的可調(diào)參數(shù)。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的CMP工藝條件調(diào)整控制方法，其特征在于，CMP工藝過程中的可調(diào)參數(shù)包括研磨頭內(nèi)環(huán)、隔膜及保持環(huán)的壓力、轉(zhuǎn)速、研磨液流量、修復(fù)盤壓力及轉(zhuǎn)速、研磨盤轉(zhuǎn)速。全文摘要本發(fā)明公開了一種CMP工藝條件調(diào)整控制方法，收集整理制品前膜、殘膜膜厚均一性與工藝條件之間的關(guān)系，建立根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格；每個制品在CMP工藝進(jìn)行前一步，進(jìn)行前膜膜厚測量，獲得前膜厚度范圍；在CMP工藝進(jìn)行的過程中，CMP設(shè)備根據(jù)前膜厚度范圍大小，依據(jù)建立的根據(jù)前膜厚度范圍調(diào)整工藝條件的表格選定相應(yīng)的CMP工藝條件進(jìn)行研磨。采用該方法能實現(xiàn)對CMP研磨后膜厚均一性的有效控制。文檔編號B24B37/005GK101450449SQ20071009435公開日2009年6月10日申請日期2007年11月30日優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日發(fā)明者劉艷平,張震宇,新金申請人:上海華虹Nec電子有限公司