发明名称 藉由一动态更新之基准利用光干涉所施行之薄金属介面之现场侦测
摘要 本发明提供一种在化学机械研磨(CMP)程序期间侦测终点的方法。接收反射光谱资料样本,其与自晶圆表面之照射区反射之数条光谱一致。将该反射光谱资料样本正规化,其利用包含在该CMP程序早先得到之第一反射光谱资料样本的正规化基准。此外,更新程序期间的该正规化基准,其利用在该CMP程序早先得到的第二反射光谱资料样本。该第二反射光谱资料样本在该第一反射光谱资料样本之后获得。因此,根据反射光谱资料中产生的光干涉来决定终点。
申请公布号 TWI227333 申请公布日期 2005.02.01
申请号 TW092126205 申请日期 2003.09.23
申请人 兰姆研究公司 发明人 杉得 艾玛特
分类号 G01V8/00;H01L21/304 主分类号 G01V8/00
代理机构 代理人 许峻荣 新竹市民族路37号10楼
主权项 1.一种在化学机械研磨(CMP)程序期间侦测终点的方 法,此方法包含以下作业: 接收目前反射光谱资料样本,其与自晶圆表面之照 射区反射之数条光谱一致; 将该目前反射光谱资料样本正规化,其利用包含在 该CMP程序早先得到之第一反射光谱资料样本的正 规化基准,以及 更新该正规化基准,其利用该CMP程序早先得到的第 二反射光谱资料样本,其中该第二反射光谱资料样 本在该第一反射光谱资料样本之后获得。 2.如申请专利范围第1项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,更包含根据存在于该反射光谱资料中之光 干涉来决定终点的作业。 3.如申请专利范围第1项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中该第一反射光谱资料样本以预定之落 后基准延迟落后于该目前反射光谱资料样本。 4.如申请专利范围第3项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中该落后基准延迟是代表介于该目前反 射光谱资料样本与该第一反射光谱资料样本间反 射资料样本量的数目。 5.如申请专利范围第3项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,更包含接收新的目前反射光谱资料样本的 作业,其与之后自该晶圆之该表面的该照射区反射 之数条光谱一致。 6.如申请专利范围第5项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中该第二反射光谱资料样本以该落后基 准延迟落后于该新的目前反射光谱资料样本。 7.如申请专利范围第2项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中该光干涉是自该晶圆不同层反射之光 线中相差异的结果。 8.如申请专利范围第7项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中当上金属层减为薄金属区时,该光干 涉产生。 9.如申请专利范围第8项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,更包含当振荡在根据该反射光谱资料之波 数图中产生时决定之作业。 10.如申请专利范围第9项之在CMP程序期间侦测终点 的方法,其中该终点在当该波数图中产生该振荡时 产生。 11.一种在化学机械研磨(CMP)程序期间侦测终点的 方法,此方法包含以下作业: 接收目前反射光谱资料样本,其与自晶圆表面之照 射区反射之数条光谱一致; 自该CMP程序早先得到之第一数个反射光谱资料样 本选择第一中値反射光谱资料样本; 将该目前反射光谱资料样本正规化,其利用包含该 中値反射光谱资料样本的正规化基准,以及 更新该正规化基准,其利用自该CMP程序早先得到的 第二数个反射光谱资料样本选择第二中値反射光 谱资料样本。 12.如申请专利范围第11项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,更包含根据在该反射光谱资料中产生之 光干涉决定终点的作业。 13.如申请专利范围第11项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该第一数个反射光谱资料样本包含 该CMP程序早先得到之三个连续反射光谱资料样本 。 14.如申请专利范围第13项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该第一数个反射光谱资料样本之其 一以预定之落后基准延迟落后于该目前反射光谱 资料样本。 15.如申请专利范围第14项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该落后基准延迟是代表介于该目前 反射光谱资料样本与该第一数个反射光谱资料样 本之其一间反射资料样本量的数目。 16.一种在化学机械研磨(CMP)程序期间侦测终点的 方法,此方法包含以下作业: 对晶圆的部分表面照射宽带光; 接收目前反射光谱资料样本,其与自该晶圆之该表 面的该照射区反射之数条光谱一致; 将该目前反射光谱资料样本正规化,其利用包含在 该CMP程序早先得到之第一反射光谱资料样本的正 规化基准; 根据在该反射光谱资料中产生之光干涉决定终点, 以及 更新该正规化基准,其利用该CMP程序早先得到的第 二反射光谱资料样本,其中该第二反射光谱资料样 本在该第一反射光谱资料样本之后获得。 17.如申请专利范围第16项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该第一反射光谱资料样本以预定之 落后基准延迟落后于该目前反射光谱资料样本。 18.如申请专利范围第17项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该落后基准延迟是代表介于该目前 反射光谱资料样本与该第一反射光谱资料样本间 反射资料样本量的数目。 19.如申请专利范围第18项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,更包含接收新的目前反射光谱资料样本 的作业,其与之后自该晶圆之该表面的该照射区反 射之数条光谱一致。 20.如申请专利范围第19项之在CMP程序期间侦测终 点的方法,其中该第二反射光谱资料样本以该落后 基准延迟落后于该新的目前反射光谱资料样本。 图式简单说明: 图1A系显示进行制造程序之介质层的横剖面图,其 在建造镶嵌与双镶嵌内接金属线; 图1B系显示已在CMP程序中移走之扩散阻障层及铜 层之覆盖部分; 图2A系显示如本发明实施例的CMP系统,其中焊垫系 设计来沿滚轮转动; 图2B系显示如本发明实施例的终点侦测系统; 图3系显示如本发明实施例的在CMP程序间由多光谱 光照射之晶圆的一部份; 图4系显示如本发明实施例的在化学机械研磨程序 期间侦测终点方法的流程图; 图5系显示如本发明实施例的在CMP程序中来自不同 点之晶圆的宽带反射光谱的光谱图; 图6系显示因光路径角色的改变造成铜层的反射资 料随时间改变之图表; 图7系显示如本发明实施例的获得宽带反射资料及 更新正规化基准之方法的流程图; 图8A系显示如本发明实施例的用以储存反射资料 样本之二维阵列的图; 图8B系显示如本发明实施例的用以储存反射资料 样本之二维阵列的图,其中向量中値滤波器系用来 产生正规化基准; 图9系显示如本发明实施例的反射资料的傅立叶变 换,其下方的介质层具有范围6000-10000之厚度; 图10系显示如本发明实施例的在不同阶段时间之 特定厚度限制的反射资料曲线之傅立叶变换的傅 立叶窗; 图11系显示以时间为函数之作业期间发现的EPD信 号; 图12系显示由于落后基准延迟以时间为函数之作 业期间发现的EPD信号;以及 图13系显示比较利用静态正规化基准发现之EPD信 号与利用动态正规化基准发现之EPD信号的图。
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