本申请涉及集成电路,尤其涉及一种基于电涡流的金属膜厚测量方法、装置及化学机械抛光设备。
背景技术:
1、在集成电路制造领域的化学机械抛光过程中,由于通讯延迟及机台抛光头的动作影响,会导致抛光过程收集到的信号数据受到抖动影响,这种抖动影响会干扰金属膜厚测量的准确性,进而影响整个抛光过程的精度和表面处理的均匀性。因此,如何基于接收到的电涡流信号数据实现金属膜厚的准确测量,进而提高晶圆抛光的精度,是本申请亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种基于电涡流的金属膜厚测量方法、装置及化学机械抛光设备方案,以至少部分解决上述问题。
2、根据本申请的第一方面,提供了一种基于电涡流的金属膜厚测量方法,所述方法包括:在对晶圆上金属层进行抛光处理的过程中,通过电涡流传感器采集原始信号,所述原始信号用于指示所述晶圆上金属层的厚度或者所述晶圆外围的保持环上金属层的厚度;从所述原始信号中分离幅值信号和相位信号,并根据所述幅值信号确定位于所述保持环所在区域上的目标特征点,并获得所述目标特征点的厚度信息;根据所述目标特征点的厚度信息,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息;根据所述位置信息,确定偏移量;根据所述偏移量至少对所述相位信号进行校准,至少根据校准后的所述相位信号确定金属膜厚。
3、根据本申请的第二方面,提供了一种基于电涡流的金属膜厚测量装置,所述装置包括:采集模块,用于在对晶圆上金属层进行抛光处理的过程中,通过电涡流传感器采集原始信号,所述原始信号用于指示所述晶圆对应的厚度信息,所述厚度信息用于指示所述晶圆上金属层的厚度或者所述晶圆外围的保持环上金属层的厚度;获取模块,用于从所述原始信号中分离幅值信号和相位信号,并根据所述幅值信号确定位于所述保持环所在区域上的目标特征点,并获得所述目标特征点的厚度信息;确定模块,用于根据所述目标特征点的厚度信息,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息;根据所述位置信息,确定偏移量;测量模块,用于根据所述偏移量至少对所述相位信号进行校准,至少根据校准后的所述相位信号确定金属膜厚。
4、根据本申请的第三方面,提供了一种化学机械抛光设备,包括:抛光盘、承载头、供液装置、电涡流传感器和控制器; 所述抛光盘上设置有抛光垫;所述承载头,用于限位待抛光的晶圆,以使所述晶圆的一圆面上设置的金属薄膜抵接在抛光垫上,带动所述晶圆相对于所述抛光垫运动,以对所述晶圆进行化学机械抛光;所述供液装置,用于在对所述晶圆进行化学机械抛光的过程中向所述抛光垫供给抛光液;所述电涡流传感器,用于采集原始信号,所述原始信号用于指示所述晶圆上金属层的厚度或者所述晶圆外围的保持环上金属层的厚度;所述控制器,用于执行如下方法对应的操作:通过电涡流传感器采集原始信号,所述原始信号用于指示所述晶圆上金属层的厚度或者所述晶圆外围的保持环上金属层的厚度;从所述原始信号中分离幅值信号和相位信号,并根据所述幅值信号确定位于所述保持环所在区域上的目标特征点,并获得所述目标特征点的厚度信息;根据所述目标特征点的厚度信息,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息;根据所述位置信息,确定偏移量;根据所述偏移量至少对所述相位信号进行校准,至少根据校准后的所述相位信号确定金属膜厚。
5、根据本申请的第四方面,提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
6、根据本申请提供的基于电涡流的金属膜厚测量方案,通过对电涡流传感器采集的原始信号分离出幅值信号和相位信号,并根据幅值信号确定位于保持环所在区域上的目标特征点以及特征点的厚度信息,相比于通过原始信号,幅值信号能够更准确地反映出保持环区域中特征点的厚度信息和位置信息,从而根据保持环区域中特征点的厚度信息和位置信息,更准确地基于原始信号中特征点的厚度值确定特征点的位置信息;从而根据原始信号中特征点的位置信息,更准确地确定原始信号中特征点的偏移量,基于偏移量至少对相位信号进行校准,再根据校准后的相位信号确定金属膜厚,能够有效避免信号传输过程中出现的数据抖动现象带来的偏差导致金属膜厚测量不准,从而抛光精度下降的问题。同时,本申请提出的方法可以适用于不同类型和尺寸的晶圆在抛光过程中的金属膜厚测量,具有很好的通用性和适用性。
1.一种基于电涡流的金属膜厚测量方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述幅值信号确定位于所述保持环所在区域上的目标特征点,并获得所述目标特征点的厚度信息,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标特征点的厚度信息,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一厚度平均值和所述第二厚度平均值,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一候选特征点、所述第二候选特征点、所述第三候选特征点和所述第四候选特征点,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息,包括:
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述位置信息,确定偏移量,包括:
7.一种基于电涡流的金属膜厚测量装置,其特征在于,所述装置包括:
8.一种化学机械抛光设备,其特征在于,所述设备包括:抛光盘、承载头、供液装置、电涡流传感器和控制器;
9.根据权利要求8所述的化学机械抛光设备,其特征在于,所述控制器用于:
10.根据权利要求8所述的化学机械抛光设备,其特征在于,所述控制器用于:
11.根据权利要求10所述的化学机械抛光设备,其特征在于,所述根据所述第一厚度平均值和所述第二厚度平均值,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息,包括:
12.根据权利要求11所述的化学机械抛光设备,其特征在于,所述根据所述第一候选特征点、所述第二候选特征点、所述第三候选特征点和所述第四候选特征点,确定在所述原始信号中所述目标特征点对应的位置信息,包括:
13.根据权利要求8所述的化学机械抛光设备,其特征在于,所述控制器用于:
14.一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的基于电涡流的金属膜厚测量方法。
15.一种计算机程序产品,包括计算机指令,所述计算机指令指示计算设备执行如权利要求1-6中任一所述的基于电涡流的金属膜厚测量方法对应的操作。
