[发明专利]一种金属膜厚的实时测量方法

说明书

本发明公开一种金属膜厚的实时测量方法，包括：提供第一标定晶圆至第N标定晶圆，任意第n标定晶圆的表面具有第n金属膜；获取第一金属膜的第一温度补偿标定系数至第N金属膜的第N温度补偿标定系数；拟合出膜厚预测函数；提供待测晶圆，待测晶圆的表面具有待测金属膜；对待测金属膜进行抛光处理，获取待测金属膜的温度变化量；获得对应温度变化量的初始测试涡流信号；获取第n标定预测涡流信号；获取温度补偿预测函数；获取初始测试涡流信号在温度补偿预测函数中对应的温度补偿预测系数；获取补偿涡流信号；获取补偿涡流信号在膜厚预测函数中对应的待测金属膜的测试厚度。上述金属膜厚的实时测量方法，提高了金属膜厚实时测量的准确性。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光技术领域，具体涉及一种金属膜厚的实时测量方法。

背景技术

集成电路晶圆表面金属膜的在线测量过程通常采用集成于工艺设备上的非接触电涡流传感器模块，利用电涡流测量金属膜厚技术是通过给电涡流传感器线圈施加一定频率交流电压，使得电涡流传感器端的LC电路形成振荡回路产生交变磁场，交变磁场在量测对象的金属薄膜表面形成涡流效应，形成与电涡流传感器线圈相反的磁场，改变电涡流传感器线圈的视在阻抗，通过关联金属膜厚度与相关电气参数，实现金属膜厚测量。通过标定不同的电涡流传感器输出信号对应的金属膜厚度，得出信号值与金属膜厚度为线性关系。

这种测量方式依赖于电涡流传感器信号的准确性。电涡流传感器在实时检测晶圆表面金属膜厚时，由于环境温度的变化电涡流传感器输出信号会发生变化，反馈信号无法反映实际膜厚，导致在线测量数据失真。晶圆在抛光过程中，由于抛光头与抛光垫的摩擦以及化学反应放热等因素导致环境温度发生变化，从而影响到检测精度。

现有技术通过改变磁芯线圈，优化传感器的关联参数等提高测量精度，但只能达到部分温度补偿的目的，无法满足高阶工艺要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于采用电涡流传感器实时测试金属膜厚的精度较差的问题。