发明名称 化学机械研磨设备与化学机械研磨制程
摘要 一种化学机械研磨设备,此化学机械研磨设备系至少由研磨机台、第一厚度量测仪与第二厚度量测仪所构成,其中第一厚度量测仪系与研磨机台连接,而第二厚度量测仪系与研磨机台连接。由于第一厚度量测仪与第二厚度量测仪可以以原位的方式,用以量测研磨制程后所保留下来的第一材料层与第二材料层的厚度,因此可以减少晶圆之间的膜厚差异。
申请公布号 TWI270132 申请公布日期 2007.01.01
申请号 TW094142263 申请日期 2005.12.01
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 胡俊汀;谢祖怡;曾子育;郭永杰;白弘吉
分类号 H01L21/302(2006.01);H01L21/66(2006.01) 主分类号 H01L21/302(2006.01)
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种化学机械研磨设备,至少包括: 一研磨机台; 一第一厚度量测仪,与该研磨机台连接;以及 一第二厚度量测仪,与该研磨机台连接, 其中该第一厚度量测仪与该第二厚度量测仪系以 原位(In-Situ)的方式,用以量测研磨制程后所保留下 来的一第一材料层与一第二材料层的厚度。 2.如申请专利范围第1项所述之研磨设备,其中该第 一厚度量测仪与该第二厚度量测仪的其中之一为 金属厚度量测仪,且另一为介电材料厚度量测仪。 3.如申请专利范围第1项所述之研磨设备,其中该第 一厚度量测仪与该第二厚度量测仪系将同一片晶 圆上之该第一材料层的厚度与该第二材料层的厚 度分别记录下来,并且将由该二厚度所得之研磨参 数回馈(Feedback)给下一片晶圆使用。 4.如申请专利范围第1项所述之研磨设备,其中该第 一厚度量测仪或该第二厚度量测仪系将一晶圆上 之该第一材料层的厚度或该第二材料层的厚度记 录下来,并且将由该厚度所得之研磨参数回馈( Feedback)给该晶圆的另一研磨步骤使用。 5.一种化学机械研磨制程,包括: 提供一晶圆,该晶圆上已形成有具有至少一开口之 一第一材料层,且在该开口与该第一材料层表面形 成有一衬层,而且在该衬层上覆盖有填满该开口之 一第二材料层; 进行一第一研磨步骤,移除该开口以外的该第二材 料层,直到该衬层裸露出来,并以原位的方式进行 一第一量测步骤,测量保留下来之该第二材料层的 厚度;以及 进行一第二研磨步骤,移除该开口以外的该衬层与 该第二材料层,直到该第一材料层裸露出来,并以 原位的方式进行一第二量测步骤,测量保留下来之 该第一材料层的厚度。 6.如申请专利范围第5项所述之化学机械研磨制程, 其中该第一材料层包括介电层,且该第二材料层包 括金属层。 7.如申请专利范围第5项所述之化学机械研磨制程, 其中该开口系由位于下方之接触窗开口与位于上 方之沟渠所构成。 8.一种化学机械研磨制程,包括: 提供多数片晶圆,且各该晶圆上已形成有具有至少 一开口之一第一材料层,且在该开口与该第一材料 层表面形成有一衬层,而且在该衬层上覆盖有填满 该开口之一第二材料层; 进行第i片晶圆之一第一研磨步骤,移除该开口以 外的该第二材料层,直到该衬层裸露出来,并以原 位的方式进行一第一量测步骤,测量保留下来之该 第二材料层的厚度,以得到一第一研磨参数; 进行第i片晶圆之一第二研磨步骤,移除该开口以 外的该衬层与该第二材料层,直到该第一材料层裸 露出来,并以原位的方式进行一第二量测步骤,测 量保留下来之该第一材料层的厚度,以得到一第二 研磨参数;以及 进行第i+1片晶圆之该第一研磨步骤与该第二研磨 步骤,且研磨第i片晶圆所得之该第一研磨参数与 该第二研磨参数会分别于第i+1片晶圆之该第一研 磨步骤与该第二研磨步骤中。 9.如申请专利范围第8项所述之化学机械研磨制程, 其中在进行第i+1片晶圆之该第一研磨步骤时,更包 括以原位的方式进行一第三量测步骤,测量保留下 来之该第二材料层的厚度,以得到一第三研磨参数 ,且在进行第i+2片晶圆之该第一研磨步骤时,该第 三研磨参数会回馈于其中。 10.如申请专利范围第8项所述之化学机械研磨制程 ,其中在进行第i+1片晶圆之该第二研磨步骤时,更 包括以原位的方式进行一第四量测步骤,测量保留 下来之该第一材料层的厚度,以得到一第四研磨参 数,且在进行第i+2片晶圆之该第二研磨步骤时,该 第四研磨参数会回馈于其中。 11.如申请专利范围第8项所述之化学机械研磨制程 ,其中该第一材料层包括介电层,且该第二材料层 包括金属层。 12.如申请专利范围第8项所述之化学机械研磨制程 ,其中该开口系由位于下方之接触窗开口与位于上 方之沟渠所构成。 13.一种化学机械研磨制程,包括: 提供多数片晶圆,且各该晶圆上已形成有具有至少 一开口之一第一材料层,且在该开口与该第一材料 层表面形成有一衬层,而且在该衬层上覆盖有填满 该开口之一第二材料层; 进行第i片晶圆之一第一研磨步骤,移除该开口以 外的该第二材料层,直到该衬层裸露出来,并进行 一第一量测步骤,测量保留下来之该第二材料层的 厚度,以得到一第一研磨参数;以及 进行第i片晶圆之一第二研磨步骤,移除该开口以 外的该衬层与该第二材料层,直到该第一材料层裸 露出来,并以原位的方式进行一第二量测步骤,测 量保留下来之该第一材料层的厚度,以得到一第二 研磨参数,而且在进行该第二研磨步骤时,该第一 研磨参数会回馈于其中。 14.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程,其中于该第二研磨步骤之后,更包括进行第i+1 片晶圆之该第一研磨步骤与该第二研磨步骤,其中 在进行第i+1片晶圆之该第二研磨步骤时,研磨第i 片晶圆所得之该第二研磨参数与研磨第i+1片晶圆 所得之该第一研磨参数会共同回馈于其中。 15.如申请专利范围第14项所述之化学机械研磨制 程,其中在进行第i+1片晶圆之该第二研磨步骤时, 更包括以原位的方式进行一第三量测步骤,测量保 留下来之该第一材料层的厚度,以得到一第三研磨 参数,而且在进行第i+2片晶圆之该第二研磨步骤时 ,该第三研磨参数会回馈于其中。 16.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程,其中该第一量测步骤系以原位方式进行。 17.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程,其中该第一材料层包括介电层,且该第二材料 层包括金属层。 18.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程,其中该开口系由位于下方之接触窗开口与位于 上方之沟渠所构成。 图式简单说明: 图1是依照本发明一较佳实施例的一种金属内连线 制程中的化学机械研磨制程之流程图。 图2A至图2C是在进行图1之化学机械研磨制程时所 得之晶圆剖面示意图。 图3是依照本发明一较佳实施例的一种金属内连线 制程中的另一化学机械研磨制程之流程图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行二路3号