[发明专利]基于光谱的化学机械抛光在线终点检测方法

摘要

本发明公开了基于光谱的化学机械平坦化在线终点检测方法。首先根据被抛薄膜和基底材料的折射率n、消光系数k和目标膜厚d计算出理论光谱曲线，然后选取该曲线的一段波长区域，计算该区域内所有相对反射率极大值点对应的波长值λhi和极大值点对应的波长个数a、相对反射率极小值点对应的波长值λlk和极小值点对应的波长个数b。实时采集抛光过程中的原始光谱数据，得到滤波光谱曲线，选取相同波长区域的滤波光谱曲线区域的对应参数，并计算两组数据之间的差异值。如果该值小于预先设定的阈值，则停止平坦化过程。本发明可以排除检测光强信号变化带来的干扰，不用对检测光谱做归一化处理，减少了运算时间，同时提升信号的检测精度和检测一致性。

主权项

1.基于光谱的化学机械抛光在线终点检测方法，其特征在于，包含以下步骤：S1：根据被抛薄膜和基底材料的折射率n、消光系数k和设定的晶圆抛光后的膜厚d值计算出一条理论光谱曲线；S2：选取上述理论光谱曲线的其中一段波长区域，计算：选取区域内所有相对反射率极大值点对应的波长值λhi和极大值点对应的波长个数a、选取区域内相对反射率极小值点对应的波长值λlk和极小值点对应的波长个数b；S3：抛光过程中，实时采集原始光谱数据，得到一条反映相对反射率和波长关系的原始光谱曲线，并对该光谱曲线进行滤波，得到一条平滑的滤波光谱曲线；S4：参照步骤2中对理论光谱曲线的处理方式，选取相同波长区域的滤波光谱曲线区域，计算：选取区域内所有相对反射率极大值点对应的波长值λhi’和极大值点对应的波长个数a’、选取区域内相对反射率极小值点对应的波长值λlk’和极小值点对应的波长个数b’；S5：判断是否a＝a’且b＝b’，如否，返回步骤S3；如是，计算两组数据之间的差异值S；S6：判断S是否小于预先设定的阈值，如否，则返回步骤S3；如是，则设备停止抛光。