发明名称 化学机械研磨过程中量测非金属层厚度之方法
摘要 本发明揭露一种量测二氧化矽层厚度之方法,应用于化学机械研磨过程中。此方法先化学机械研磨一测试晶片上,于测试晶片研磨过程中,利用傅立叶转换红外线光谱仪与椭圆仪量测测试晶片数次,以获得一校正曲线。然后,再用化学机械研磨一量测晶片上之二氧化矽层,二氧化矽层形成于氮化矽层上方,于此量测晶片之研磨过程中之一时间点利用傅立叶转换红外线光谱仪量测此量测晶片,并经由内插校正曲线,以获得二氧化矽层于此时间点之厚度。
申请公布号 TWI293490 申请公布日期 2008.02.11
申请号 TW091122228 申请日期 2002.09.26
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 刘埃森;章勋明
分类号 H01L21/66(2006.01) 主分类号 H01L21/66(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种量测非金属层厚度之方法,系应用于化学机 械研磨过程中,该方法至少包括下列步骤: 化学机械研磨一测试晶片上之一第一非金属层,该 第一非金属层形成于一第一基础层上方,于该测试 晶片研磨过程中,利用一傅立叶转换红外线光谱仪 与一椭圆仪量测该测试晶片复数次,以获得一校正 曲线;以及 化学机械研磨一量测晶片上之一第二非金属层,该 第二非金属层形成于一第二基础层上方,该第一非 金属层与该第二非金属层具有大体相同起始厚度, 于该量测晶片研磨过程中之一时间点利用该傅立 叶转换红外线光谱仪量测该量测晶片,并经由内插 该校正曲线,以获得该第二非金属层于该时间点之 厚度。 2.如申请专利范围第1项之量测非金属层厚度之方 法,其中该量测方法应用于制作一浅沟渠隔离区之 化学机械研磨过程中。 3.如申请专利范围第1项之量测非金属层厚度之方 法,其中量测该测试晶片与该量测晶片时,必须先 暂停研磨该测试晶片与该量测晶片。 4.如申请专利范围第1项之量测非金属层厚度之方 法,其中该第一基础层与该第二基础层具有相同材 质。 5.如申请专利范围第4项之量测非金属层厚度之方 法,其中该第一基础层与该第二基础层之材质为氮 化矽。 6.如申请专利范围第1项之量测非金属层厚度之方 法,其中该第一非金属层与该第二非金属层具有相 同材质。 7.如申请专利范围第6项之量测非金属层厚度之方 法,其中该第一非金属层与该第二非金属层之材质 为二氧化矽。 8.如申请专利范围第7项之量测非金属层厚度之方 法,其中该校正曲线为该第一非金属层厚度对面积 比作图之一趋势曲线。 9.如申请专利范围第8项之量测非金属层厚度之方 法,其中该椭圆仪量测该测试晶片时,获得该第一 非金属层厚度。 10.如申请专利范围第8项之量测非金属层厚度之方 法,其中该傅立叶转换红外线光谱仪量测该测试晶 片与该量测晶片时,于波数1078cm-1获得一吸收峰。 11.如申请专利范围第10项之量测非金属层厚度之 方法,其中该面积比为该第一非金属层研磨后与前 于该吸收峰之积分面积比。 12.如申请专利范围第11项之量测非金属层厚度之 方法,其中内插系利用面积比内插该校正曲线,以 获得该第二非金属层于该时间点之厚度。 13.如申请专利范围第1项之量测非金属层厚度之方 法,其中获得该第二非金属层于该时间点之厚度之 同时,更包括利用该第二非金属层之研磨速率计算 该第二非金属层之剩余研磨时间。 14.一种量测二氧化矽层厚度之方法,系应用于化学 机械研磨过程中,该方法至少包括下列步骤: 化学机械研磨一测试晶片上之一第一二氧化矽层, 该第一二氧化矽层形成于一第一氮化矽层上方,于 该测试晶片研磨过程中,利用一傅立叶转换红外线 光谱仪与一椭圆仪量测该测试晶片复数次,以获得 该第一二氧化矽层厚度对面积比作图之一校正曲 线;以及 化学机械研磨一量测晶片上之一第二二氧化矽层, 该第二二氧化矽层形成于一第二氮化矽层上方,该 第一二氧化矽层与该第二二氧化矽层具有相同起 始厚度,于该量测晶片研磨过程中之一时间点利用 该傅立叶转换红外线光谱仪量测该量测晶片,并经 由内插该校正曲线,以获得该第二二氧化矽层于该 时间点之厚度。 15.如申请专利范围第14项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中该量测方法应用于制作一浅沟渠隔离 区之化学机械研磨过程中。 16.如申请专利范围第14项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中量测该测试晶片与该量测晶片时,必 须先暂停研磨该测试晶片与该量测晶片。 17.如申请专利范围第14项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中该傅立叶转换红外线光谱仪量测该测 试晶片与该量测晶片时,于波数1078cm-1获得一吸收 峰。 18.如申请专利范围第17项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中该面积比为该第一二氧化矽层研磨后 与前于该吸收峰之积分面积比。 19.如申请专利范围第18项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中内插系利用面积比内插该校正曲线, 以获得该第二二氧化矽层于该时间点之厚度。 20.如申请专利范围第14项之量测二氧化矽层厚度 之方法,其中获得该第二二氧化矽层于该时间点之 厚度之同时,更包括利用该第二二氧化矽层之研磨 速率计算该第二二氧化矽层之剩余研磨时间。 21.一种量测非金属层厚度之方法,该方法至少包括 下列步骤: 利用一傅立叶转换红外线光谱仪与一椭圆仪,获得 非金属层厚度对吸收峰面积比作图之一校正曲线; 以及 利用该傅立叶转换红外线光谱仪量测一非金属层, 并经由内插该校正曲线,以获得该非金属层之厚度 。 22.如申请专利范围第21项之量测非金属层厚度之 方法,其中该非金属层之材质为二氧化矽。 23.如申请专利范围第22项之量测非金属层厚度之 方法,其中该傅立叶转换红外线光谱仪量测该非金 属层时,于波数1078cm-1获得一吸收峰。 24.如申请专利范围第23项之量测非金属层厚度之 方法,其中该面积比为非金属层于该吸收峰之积分 面积比。 25.如申请专利范围第21项之量测非金属层厚度之 方法,其中该方法应用于化学机械研磨过程中。 图式简单说明: 第1A~1B图为绘示已知技术以化学机械研磨制作一 浅沟渠隔离区之剖面结构流程示意图; 第2图为绘示制作浅沟渠隔离区之测试晶片于化学 机械研磨过程中红外线光谱之吸收峰位置示意图; 第3图为绘示制作浅沟渠隔离区之测试晶片于化学 机械研磨过程中红外线光谱之吸收峰变化示意图; 以及 第4图为绘示利用傅立叶转换红外线光谱仪与椭圆 仪量测测试晶片所获得之校正曲线图。
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