发明名称 线上量测薄膜厚度之化学机械研磨方法
摘要 一种线上量测薄膜厚度的化学机械研磨方法,此方法包含下列步骤,半导体晶圆载入于化学机械研磨机台之中;将半导体晶圆传入机台之中的载入盘,作为进行研磨制程的预备动作;开始半导体晶圆的化学机械研磨制程;中断研磨制程,量测半导体晶圆之被研磨层的厚度,所使用的方法为利用线上厚度量测装置,直接量测被研磨层的厚度;判断被研磨层的厚度是否在容忍范围之内,若厚度在容忍范围之内,则将半导体晶圆取出于机台之外,对半导体晶圆进行清洗与旋乾制程,或者若厚度不在容忍范围之内,则判断被研磨层的厚度是否小于容忍范围的最小限制;若被研磨层的厚度小于容忍范围的最小限制,则对半导体晶圆进行清洗与旋乾制程,将半导体晶圆取出化学机械研磨机台之外,或者,若被研磨层的厚度大于容忍范围的最小厚度,而且厚度不在容忍范围之内,则重新进行半导体晶圆的化学机械研磨制程。
申请公布号 TW393372 申请公布日期 2000.06.11
申请号 TW088105721 申请日期 1999.04.09
申请人 台湾茂矽电子股份有限公司 发明人 蔡桂昌;张进祥;李俊贤;欧阳允亮
分类号 B24B37/04;B24B49/02;B24B7/24 主分类号 B24B37/04
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种线上量测薄膜厚度之化学机械研磨方法,至 少包含: 将半导体晶圆送入化学机械研磨机台之中; 进行该半导体晶圆的化学机械研磨制程; 进行该半导体晶圆之被研磨层的线上厚度量测; 判断该被研磨层的厚度是否在容忍范围之内,若该 被研磨层的厚度在该容忍范围之内,则停止化学机 械研磨制程;及 将该半导体晶圆取出该化学机械研磨机台,进行该 半导体晶圆的清洗与旋乾制程。2.如申请专利范 围第1项所述之方法,其中该半导体晶圆的线上厚 度量测,是利用光学技术,在该半导体晶圆在进行 清洗与旋乾制程之前,即进行该被研磨层的厚度量 测。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中判断 该被研磨层的厚度是否在该容忍范围之内,当该被 研磨层的厚度小于该容忍范围的最小限制,则该半 导体晶圆被取出于该化学机械研磨机台之外,重新 进行该被研磨层的沈积。4.如申请专利范围第1项 所述之方法,其中判断该被研磨层的厚度是否在该 容忍范围之内,当该被研磨层的厚度大于该容忍范 围的最大限制,则对该半导体晶圆重新进行化学机 械研磨制程。5.如申请专利范围第1项所述之方法, 其中该容忍范围具有一最大限制与一最小限制,当 该被研磨层的厚度小于该最大限制并大于该最小 限制,则被认为符合该容忍范围。6.一种线上量测 薄膜厚度之化学机械研磨方法,至少包含: 将半导体晶圆送入化学机械研磨机台之中; 进行该半导体晶圆的化学机械研磨制程; 利用光学技术进行该半导体晶圆之被研磨层的线 上厚度量测,决定该被研磨层的厚度; 判断该被研磨层的厚度是否在容忍范围之内; 决定该半导体晶圆是否继续化学机械研磨方法,若 该被研磨层的厚度在该容忍范围之内,则停止化学 机械研磨制程,若该被研磨层的厚度大于该容忍范 围,则继续化学机械研磨制程,直到该被研磨层的 厚度在该容忍范围之内;及 将该半导体晶圆取出该化学机械研磨机台,进行该 半导体晶圆的清洗与旋乾制程。7.如申请专利范 围第6项所述之方法,其中该半导体晶圆的线上厚 度量测,是利用光学技术,在该半导体晶圆在进行 清洗与旋乾制程之前,即进行该被研磨层的厚度量 测。8.如申请专利范围第6项所述之方法,其中判断 该被研磨层的厚度是否在该容忍范围之内,当该被 研磨层的厚度大于该容忍范围的最大限制,则对该 半导体晶圆重新进行化学机械研磨制程。9.如申 请专利范围第6项所述之方法,其中该容忍范围具 有一最大限制与一最小限制,当该被研磨层的厚度 小于该最大限制并大于该最小限制,则被认为符合 该容忍范围。10.一种线上量测薄膜厚度之化学机 械研磨方法,至少包含: 将半导体晶圆送入化学机械研磨机台之中; 进行该半导体晶圆的化学机械研磨制程; 进行该半导体晶圆之被研磨层的线上厚度量测,决 定该被研磨层的厚度,其中在量测该被研磨层的厚 度时,是利用光学技术,中断化学机械研磨制程,直 接对该被研磨层进行厚度量测; 判断该被研磨层的厚度是否在容忍范围之内; 决定该半导体晶圆是否继续化学机械研磨方法,若 该被研磨层的厚度在该容忍范围之内,则停止化学 机械研磨制程,若该被研磨层的厚度大于该容忍范 围,则继续化学机械研磨制程,直到该被研磨层的 厚度在该容忍范围之内; 决定是否要停止化学机械研磨制程,重新沈积该被 研磨层,然后再继续化学机械研磨制程,其中当该 被研磨层的厚度小于该容忍范围,则停止化学机械 研磨制程;及 在停止化学机械研磨制程之后,将该半导体晶圆取 出该化学机械研磨机台,进行该半导体晶圆的清洗 与旋乾制程。11.如申请专利范围第10项所述之方 法,其中该半导体晶圆的线上厚度量测,是利用光 学技术,在该半导体晶圆在进行清洗与旋乾制程之 前,即进行该被研磨层的厚度量测。12.如申请专利 范围第10项所述之方法,其中判断该被研磨层的厚 度是否在该容忍范围之内,当该被研磨层的厚度大 于该容忍范围的最大限制,则对该半导体晶圆重新 进行化学机械研磨制程。13.如申请专利范围第10 项所述之方法,其中该容忍范围具有一最大限制与 一最小限制,当该被研磨层的厚度小于该最大限制 并大于该最小限制,则被认为符合该容忍范围。14. 如申请专利范围第10项所述之方法,其中该被研磨 层的厚度小于该容忍范围,系指该被研磨层的厚度 小于该容忍范围的最小限制。15.一种线上量测薄 膜厚度之化学机械研磨机台,至少包含:载入晶圆 盒,附着于该化学机械研磨机台,用来乘载半导体 晶圆,以送入该半导体晶圆至该化学机械研磨机台 之中; 一机械手臂,用以抓取该半导体晶圆; 一晶圆对准器,当该机械手臂从该载入晶圆盒抓取 该半导体晶圆之后,放置于该晶圆对准器之上,以 调整该半导体晶圆的方向; 一序列盘,位于该化学机械研磨机台之中,该晶圆 对准器将该半导体晶圆放置于该序列盘之上,为进 行化学机械研磨制程的预备位置; 一研磨垫,位于该化学机械研磨机台之中,该半导 体晶圆在该研磨垫上进行化学机械研磨制程; 一线上厚度量测装置,装设于该研磨垫的旁边,在 进行化学机械研磨制程之间,进行该半导体晶圆的 厚度量测; 一刷洗装置,在该半导体晶圆结束化学机械研磨制 程之后,对该半导体晶圆进行刷洗动作;以及 卸载晶圆盒,在结束该半导体晶圆的清洗制程之后 ,放置于该卸载晶圆盒,取出于该化学机械研磨机 台之外。16.如申请专利范围第15项所述之机台,其 中该线上厚度量测装置,是利用光学技术进行该半 导体晶圆上的被研磨层的厚度,在该半导体晶圆进 行化学机械研磨制程时,中断研磨制程,进行该被 研磨层的厚度量测。图式简单说明: 第一图系显示习知技术之中,化学机械研磨制程的 流程图,说明半导体晶圆送入化学机械研磨机台后 的步骤,以及说明如何量测在半导体晶圆上的薄膜 厚度; 第二图系显示本发明技术之中,化学机械研磨机台 的俯视图,说明半导体晶圆在送入机台之后的执行 步骤与机台的动作,以及对被研磨层的厚度量测; 以及 第三图系显示在本发明之中,化学机械研磨制程的 流程图,显示在半导体晶圆送入化学机械研磨机台 后的动作,以及在化学机械研磨制程之中进行薄膜 的厚度量测。
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