[发明专利]一种膜厚测量方法和化学机械抛光设备

说明书

本发明提供了一种膜厚测量方法和化学机械抛光设备，其中，方法包括：获取膜厚测量装置距金属薄膜的距离和金属薄膜的材质；根据所述距离和材质，确定相应的标定曲线，所述标定曲线用于表征膜厚测量装置的输出信号与膜厚之间的映射关系；实时获取所述膜厚测量装置的输出信号；根据所述标定曲线和所述输出信号，得到当前的金属薄膜的膜厚。

技术领域

本发明属于化学机械抛光技术领域，尤其涉及一种膜厚测量方法和化学机械抛光设备。

背景技术

集成电路一般通过在硅晶圆上相继沉积导电层、半导体层或绝缘层而形成。从而使晶圆表面沉积有填料层形成的薄膜。制造工艺中，需要持续平坦化填料层直到露出图案化的顶表面，以在凸起图案之间形成导电路径。

随着集成电路制造技术的飞速发展，纳米量级金属薄膜厚度的生长、表征及其非接触式的厚度精确测量显得十分重要。具体到集成电路制造领域，通常使用四探针对晶圆表面金属膜厚进行标定，但是该方法会损失晶圆表面金属薄膜。具体到化学机械抛光过程中，通常使用电涡流传感器对薄膜厚度进行在线测量，从而控制抛光过程工艺参数，实现对晶圆表面的金属薄膜进行准确的去除，并在去除到指定的厚度值时停止抛光。现有的化学机械抛光设备中涡流传感器系统主要面临着难以达到纳米量级厚度分辨率、边缘测量范围难以达到140mm之外、同一套传感器系统难以对多种金属材质测量的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种膜厚测量方法和化学机械抛光设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明实施例的第一方面提供了一种膜厚测量方法，包括：

获取膜厚测量装置距金属薄膜的距离和金属薄膜的材质；

根据所述距离和材质，确定相应的标定曲线，所述标定曲线用于表征膜厚测量装置的输出信号与膜厚之间的映射关系；

实时获取所述膜厚测量装置的输出信号；

根据所述标定曲线和所述输出信号，得到当前的金属薄膜的膜厚。

本发明实施例的第二方面提供了一种化学机械抛光设备，包括：

抛光盘，其覆盖有用于对晶圆进行抛光的抛光垫；

抛光头，用于保持晶圆并将晶圆按压在所述抛光垫上；

膜厚测量装置，用于在抛光期间测量晶圆的膜厚；

控制装置，用于实现如上所述的膜厚测量方法。

本发明实施例的第三方面提供了一种控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述膜厚测量方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述膜厚测量方法的步骤。

本发明的有益效果是：能够准确获取晶圆上金属薄膜的膜厚，测量线性度、精度以及分辨率高。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的优点将变得更清楚和更容易理解，但这些附图只是示意性的，并不限制本发明的保护范围，其中：

图1是本发明一实施例提供的化学机械抛光设备的简化示意图；

图2是本发明一实施例提供的化学机械抛光设备的简化示意图；

图3是本发明一实施例提供的膜厚测量装置的示意图；

图4是本发明一实施例提供的膜厚测量装置的立体图；

图5是本发明一实施例提供的膜厚测量装置的剖面图；