发明名称 化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方法
摘要 本发明揭露一种化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方法,适用于采用自动对准接触窗并具有复数层复晶矽层的积体电路制程。在一半导体基板上陆续形成第一复晶矽层、第一复晶矽层间介电层、第二复晶矽层、和第二复晶矽层间介电层之后,形成第三复晶矽层,在第三复晶矽层之上形成一层氮化矽层之后,再形成层间介电层,并利用化学机械研磨法对所述层间介电层进行平坦化处理。所述化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方法,系利用一雷射光束照射在所述层间介电层上并量测其反射光的强度。本发明的重点在于将所述反射光的强度变化对时间求其导函数,并利用所述导函数对时间的斜率制订化学机械研磨的终点。
申请公布号 TW455976 申请公布日期 2001.09.21
申请号 TW089116300 申请日期 2000.08.11
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 卢祯发;范振朋;庄瑞萍;胡天镇
分类号 H01L21/66;H01L21/304 主分类号 H01L21/66
代理机构 代理人 李长铭 台北巿中山区南京东路二段二十一巷八号二楼
主权项 1.一种化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方法, 适用于采用自动对准接触窗并具有复数层复晶矽 层的积体电路制程,在一半导体基板上陆续形成第 一复晶矽层、第一复晶矽层间介电层、第二复晶 矽层、和第二复晶矽层间介电层之后,形成第三复 晶矽层,在第三复晶矽层之上形成一层氮化矽层之 后,再形成层间介电层,并利用化学机械研磨法对 所述层间介电层进行平坦化处理,所述化学机械研 磨制程之研磨终点的侦测方法,系利用一雷射光束 照射在所述层间介电层上并量测其反射光的强度; 其特征在于将所述反射光的强度变化对时间求其 导函数,并利用所述导函数对时间的斜率制订研磨 的终点。2.如申请专利范围第1项所述之化学机械 研磨制程之研磨终点的侦测方法,其中求取所述导 函数的方法是利用一微分器电路为之。3.如申请 专利范围第1项所述之化学机械研磨制程之研磨终 点的侦测方法,其中求取所述导函数的方法是将光 强度着时间变化的函数输入一外接的电脑,并利用 所述电脑上计算导函数的程式为之。4.如申请专 利范围第1项所述之化学机械研磨制程之研磨终点 的侦测方法,其中求取所述导函数的方法是直接利 用化学机械研磨机凹上附加的导函数功能为之。5 .如申请专利范围第1项所述之化学机械研磨制程 之研磨终点的侦测方法,其中所述求取导函数的过 程中,将时间的变化量设定在0.01秒至24秒之间。6. 如申请专利范围第1项所述之化学机械研磨制程之 研磨终点的侦测方法,其中所述求取导函数的过程 中,将时间的变化量设定为12秒7.一种化学机械研 磨制程之研磨终点的侦测方法,适用于采用自动对 准接触窗并具有复数层复晶矽层的积体电路制程, 在一半导体基板上形成最上层之复晶矽层后,在所 述最上层之复晶矽层之上形成一层氮化矽层,再形 成层间介电层,并利用化学机械研磨法对所述层间 介电层进行平坦化处理,所述化学机械研磨制程之 研磨终点的侦测方法,系用一雷射光束照射在所述 层间介电层上并量测其反射光的强度;其特征在于 将所述反射光的强度变化对时间求其导函数,并利 用所述导函数对时间的斜率制订研磨的终点。8. 如申请专利范围第7项所述之化学机械研磨制程之 研磨终点的侦测方法,其中求取所述导函数的方法 是利用一微分器电路为之。9.如申请专利范围第7 项所述之化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方 法,其中求取所述导函数的方法是将光强度随着时 间变化的函数输入一外接的电脑,并利用所述电脑 上计算导函数的程式为之。10.如申请专利范围第7 项所述之化学机械研磨制程之研磨终点的侦测方 法,其中求取所述导函数的方法是是直接利用化学 机械研磨机台上附加的导函数功能为之。11.如申 请专利范围第7项所述之化学机械研磨制程之研磨 终点的侦测方法,其中所述求取导函数的过程中, 将时间的变化量设定在0.01秒至24秒之间。12.如申 请专利范围第7项所述之化学机械研磨制程之研磨 终点的侦测方法,其中所述求取导函数的过程中, 将时间的变化量设定为12秒。13.一种化学机械研 磨制程之研磨终点的侦测方法,首先在一半导体基 板上形成一层介电层,并利用化学机械研磨法对所 述介电层进行平坦化处理,所述化学机械研磨制程 之磨终点的侦测方法,系利用一雷射光束照射在所 述层间介电层上并量测其反射光的强度;其特征在 于将所述反射光的强度变化对时间求其导函数,并 利用所述导函数对时间的斜率制订研磨的终点。 14.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程之研磨终点的侦测方法,其中求取所述导函数的 方法是利用一微分器电路为之。15.如申请专利范 围第13项所述之化学机械研磨制程之研磨终点的 侦测方法,其中求取所述导函数的方法是将光强度 随着时间变化的函数输入一外接的电脑,并利用所 述电脑上计算导函数的程式为之。16.如申请专利 范围第13项所述之化学机械研磨制程之研磨终点 的侦测方法,其中求取所述导函数的方法是直接利 用化学机械研磨机台上附加的导函数功能为之。 17.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程之研磨终点的侦测方法,其中所述求取导函数的 过程中,将时间的变化量设定在0.01秒至24秒之间。 18.如申请专利范围第13项所述之化学机械研磨制 程之研磨终点的侦测方法,其中所述求取导函数的 过程中,将时间的变化量设定为12秒。图式简单说 明: 第一图显示习知技艺中进行层间介电层之化学机 械研磨制程的示意图。 第二图显示习知技艺中如第一图所示,并在第三复 晶矽层之上加上一层氮化矽层的示意图。 第三图是如第二图之结构中,利用习知的化学机械 研磨制程之研磨终点的侦测技术,所得之正规化后 的反射光强度对时间变化的曲线图。 第四图是如第二图之结构中,利用本发明的化学机 械研磨制程之研磨终点的侦测技术,所得之正规化 后的反射光强度对时间变化的曲线图。 第五图是利用本发明的技术所得到之研磨后层间 介电层厚度的示意图。
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