專利名稱：對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造工藝中的檢測方法，特別是涉及一種在化 學(xué)機械研磨過程中對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，化學(xué)機械研磨過程的終點檢測具有工藝穩(wěn)定的 特性，因為在研磨到新的介質(zhì)后，根據(jù)終點檢測程序可以實現(xiàn)終點檢知，
所以不受前膜的變化影響；有利于系統(tǒng)程序的維護。
目前在淺溝槽隔離(STI)工藝，鎢研磨(W-PLUG)工藝和銅研磨 (Cu-CMP)等工藝都利用了終點檢測方法。
例如，淺溝槽隔離的制作工藝，化學(xué)機械拋光(CMP)被普遍用來去 除和平整過填的氧化硅。為滿足對氮化硅和氧化硅研磨量控制的要求，CMP 工藝通常需要采用終點檢測來控制研磨時間。
在鎢研磨過程中，必須去除產(chǎn)品表面的鉤，同時要求絕緣層有很好的 平整度和最少的凹陷。這種工藝也需要利用終點檢測方法。
對于涉及多層透明或半透明的介電質(zhì)CMP工藝來說，檢測不同的介質(zhì) 界面反射光的干涉強度變化的方法最為常用，如Applied Materials' ISRM EPD系統(tǒng)(美國應(yīng)用材料公司的光學(xué)終點檢知系統(tǒng))。
但是，對于終點檢測方法本身狀態(tài)的檢測，并沒有一個很好的方法。 當終點檢測本身由于各種原因發(fā)生故障(如檢測窗口里進水等)，不能正
確檢知到研磨終點。這對于生產(chǎn)線來講很不安全，容易造成產(chǎn)品研磨到程 序設(shè)定的最大時間，產(chǎn)品良率降低，嚴重的話，產(chǎn)品報廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法， 它可以正確的檢知到研磨終點，保證產(chǎn)品的合格率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法是通過如下 技術(shù)方案實現(xiàn)的
在生產(chǎn)需要終點檢測的研磨工藝產(chǎn)品之前，首先生成一種和產(chǎn)品有相 同層間膜介質(zhì)的光片，作為監(jiān)控終點檢測狀態(tài)正常與否的測試片，研磨該 光片，以檢測化學(xué)機械拋光的終點檢測本身是否處于正常狀態(tài)；當狀態(tài)正 常時，再對產(chǎn)品進行研磨。
采用本發(fā)明的方法，由于作為測試片的光片沒有圖型的干擾，因此更 容易體現(xiàn)被檢測的光學(xué)信號變化強度，從而達到監(jiān)控終點檢測是否處于正 常狀態(tài)的目的。
采用本發(fā)明的方法，可以很明顯的監(jiān)控終點檢測的狀態(tài)，可以放心的 掌握當前機臺的狀態(tài)，有利于保障產(chǎn)品安全，也大大減少了相關(guān)耗材的成 本(如研磨墊和相應(yīng)的人力成本，機臺的停機時間)。而且也有利于制造 部人員操作(只需要運行一個終點檢測的程序)。


下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明 圖1是本發(fā)明對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法工藝流程圖； 圖2是終點檢測不正常時的測試圖3終點檢測正常時的測試圖。
具體實施例方式
在目前的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝中，保證終點檢測系統(tǒng)處于正常狀態(tài)很重要。
本發(fā)明通過預(yù)先生成與需要生產(chǎn)的產(chǎn)品有相同結(jié)構(gòu)的光片作為測試 片，在生產(chǎn)需要終點檢測的研磨工藝產(chǎn)品之前，利用與產(chǎn)品一樣的終點檢 測程序來檢知該光片的終點，由于光片沒有圖型，因此更容易體現(xiàn)被檢測 的光學(xué)信號變化強度。從而達到監(jiān)控終點檢測是否處于正常狀態(tài)的目的。
圖l所示的流程圖，具體描述了利用本發(fā)明的方法，如何實現(xiàn)監(jiān)控化 學(xué)機械拋光的終點檢測正常與否的過程。
當一批產(chǎn)品到來，需要研磨時，首先檢測機臺速率是否正常，如果不 正常，則檢査機臺；如果正常，則進一步檢測機臺終點檢知狀態(tài)是否正常， 如果不正常，則檢査機臺，如果正常，則研磨產(chǎn)品。
在化學(xué)機械拋光(CMP)終點檢測中，當光以一定的角度入射到疊加 在一起的薄膜時，從每個界面上產(chǎn)生反射。反射光的角度及強度與膜質(zhì)特 性和厚度有關(guān)，并會相互干涉。所產(chǎn)生的干涉光其強度變化能反映所檢測 的膜質(zhì)及厚度的變化。膜質(zhì)差別越大，這種變化越明顯，如從金屬到氧化娃。
但是由于人為的原因(工程師誤操作，沒有打開終點檢測功能)，機 臺根本就沒有進行終點檢測，或由于機臺的原因，終點檢測設(shè)備故障，終 點檢測信號的變化不很強，容易造成漏檢或誤檢。通過預(yù)先生成與需要生 產(chǎn)的產(chǎn)品有相同結(jié)構(gòu)的光片，在生產(chǎn)需要終點檢測的研磨工藝產(chǎn)品之前，
利用與產(chǎn)品一樣的研磨和終點檢測程序來研磨并檢知測試片的終點，由于 該光片沒有圖型，因此更容易體現(xiàn)被檢測的光學(xué)信號變化強度。從而達到 監(jiān)控終點檢測是否處于正常狀態(tài)的目的。
作為測試片的光片的層間結(jié)構(gòu)可以是多種不同的層間質(zhì)，如鴇與硼磷
硅玻璃(BPSG)，氮化硅與FSG (氟硅玻璃)，高密度等離子生成二氧化硅 等。
本發(fā)明的監(jiān)控化學(xué)機械研磨終點的方法，不僅可以用于監(jiān)控利用光學(xué) 原理的終點檢測方法，還可以用于監(jiān)控利用溫度變化、電流強度變化的終 點檢測方法。
在圖2、 3中，橫坐標為研磨時間，結(jié)果表明相同的終點檢測程序， 當終點檢測不正常時，抓不到終點(參見圖2);而當終點檢測正常時， 可以抓到終點(參見圖3)。
權(quán)利要求
1、一種對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法，其特征在于在生產(chǎn)需要終點檢測的研磨工藝產(chǎn)品之前，首先生成一種和產(chǎn)品有相同層間膜介質(zhì)的光片，作為監(jiān)控終點檢測狀態(tài)正常與否的測試片，研磨該光片，以檢測化學(xué)機械拋光的終點檢測本身是否處于正常狀態(tài)；當狀態(tài)正常時，再對產(chǎn)品進行研磨。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法，其特征在于: 所述測試片的層間結(jié)構(gòu)可以是多種不同的層間質(zhì)，包括鉤與硼磷硅玻璃、 氮化硅與氟硅玻璃、高密度等離子生成二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對終點檢測狀態(tài)的監(jiān)控方法，通過預(yù)先生成與需要生產(chǎn)的產(chǎn)品有相同結(jié)構(gòu)的光片作為測試片，在生產(chǎn)需要終點檢測的研磨工藝產(chǎn)品之前，利用與產(chǎn)品一樣的終點檢測程序來檢知該光片的終點，從而達到監(jiān)控終點檢測是否處于正常狀態(tài)的目的。本發(fā)明可以正確的檢知到研磨終點，保證產(chǎn)品的合格率。本發(fā)明不僅可以用于監(jiān)控利用光學(xué)原理的終點檢測方法，還可以用于監(jiān)控利用溫度變化、電流強度變化的終點檢測方法。
文檔編號B24B49/00GK101108471SQ20061002924
公開日2008年1月23日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月21日
發(fā)明者王海軍, 王貝易, 程曉華, 趙正元 申請人:上海華虹Nec電子有限公司