[发明专利]一种金属膜厚的实时测量方法

权利要求书

1.一种金属膜厚的实时测量方法，其特征在于，包括：

步骤S1：提供第一标定晶圆至第N标定晶圆，任意第n标定晶圆的表面具有第n金属膜；第一标定晶圆表面的第一金属膜至第N标定晶圆表面的第N金属膜的厚度不同，N为大于等于2的整数；

步骤S2:获取第一金属膜的第一温度补偿标定系数至第N金属膜的第N温度补偿标定系数Ψ_n；获取任意的第n温度补偿标定系数Ψ_n的步骤包括：对第n标定晶圆进行第n水抛处理；在第n水抛处理之前，对第n金属膜进行第n次第一电涡流传感器测试以获得第n次第一涡流信号S_n1；在第n水抛处理之后，对第n金属膜进行第n次第二电涡流传感器测试，获得第n次第二涡流信号S_n2；n为大于或等于1且小于或等于N的整数；获取第n水抛处理过程的第n温度变化量ΔT_n；将第n次第一涡流信号和第n次第二涡流信号的差值的绝对值与第n温度变化量ΔT_n的比值作为第n温度补偿标定系数Ψ_n；Ψ_n＝ΔS_n/ΔT_n；ΔS_n＝︱S_n1-S_n2︱；ΔT_n＝︱T_n1-T_n2︱；

步骤S3:采用任意的第n金属膜的厚度与第n次第一涡流信号的数据拟合出膜厚预测函数，所述膜厚预测函数为测试厚度与补偿涡流信号的关系；

步骤S4:提供待测晶圆，所述待测晶圆的表面具有待测金属膜；

步骤S5:对待测金属膜进行抛光处理，获取对待测金属膜进行抛光处理的过程中的温度变化量ΔT；对待测金属膜进行抛光处理的过程中，实时对待测金属膜进行电涡流传感器测试，以获得对应温度变化量ΔT的初始测试涡流信号S₀；

步骤S6：采用温度变化量ΔT和任意的第n温度补偿标定系数Ψ_n获取第n标定预测涡流信号I_1n,I_1n＝Ψ_n*ΔT+S_n1；

步骤S7：采用任意的第n温度补偿标定系数和第n标定预测涡流信号I_1n获取温度补偿预测函数，温度补偿预测函数为温度补偿预测系数随初始测试涡流信号的变化关系；

步骤S8:获取所述初始测试涡流信号在所述温度补偿预测函数中对应的待测金属膜的温度补偿预测系数Ψ；

步骤S9:根据待测金属膜的温度补偿预测系数Ψ、温度变化量ΔT、初始测试涡流信号S₀获取补偿涡流信号S；S＝S₀+ΔT*Ψ；

步骤S10：获取补偿涡流信号S在所述膜厚预测函数中对应的待测金属膜的测试厚度。

2.根据权利要求1所述的金属膜厚的实时测量方法，其特征在于，对第n金属膜进行第n次第一电涡流传感器测试以获得第n次第一涡流信号S_n1的过程包括：在第n水抛处理之前，在第n金属膜的第一测试点至第Q测试点上分别进行电涡流传感器测试，对应得到第n次第一电涡流第一测试点信号至第n次第一电涡流第Q测试点信号；获取第n次第一电涡流第一测试点信号至第n次第一电涡流第Q测试点信号的平均值作为第n次第一涡流信号S_n1，Q为大于等于2的整数。

3.根据权利要求2所述的金属膜厚的实时测量方法，其特征在于，第n金属膜的第一测试点至第Q测试点中任意一个测试点至所述第n标定晶圆的圆心的距离为所述第n标定晶圆的半径的40％～75％。

4.根据权利要求1所述的金属膜厚的实时测量方法，其特征在于，对第n金属膜进行第n次第二电涡流传感器测试，获得第n次第二涡流信号S_n2的过程包括：在第n水抛处理之后，在第n金属膜的第一测试点至第W测试点上分别进行电涡流传感器测试，对应得到第n次第二电涡流第一测试点信号至第n次第二电涡流第W测试点信号；获取第n次第二电涡流第一测试点信号至第n次第二电涡流第W测试点信号的平均值作为第n次第二涡流信号S_n2，W为大于等于2的整数。