[发明专利]用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统

说明书

本发明提出一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，包括：电涡流传感器；数据采集装置，采集电涡流传感器输出的采样信号；数据库模块，用于存储计算铜层厚度所需的多点标定表；上层控制系统，用于存储标定数据库，并接收数据采集装置传输的采样信号，并对采样信号进行数据处理后，根据选定的多点标定表计算晶圆表面铜层多点的厚度测量值，并对在计算完成后，上层控制系统根据测量点序，进行测量值与测量点坐标的一一匹配，并将匹配结果按照预设格式进行保存。本发明可以很好地消除测量过程中提离高度波动所造成的测量误差，从而保证测量准确度，同时具有简单可靠的优点。

技术领域

本发明涉及金属膜厚测量技术领域，特别涉及一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统。

背景技术

化学机械平坦化(Chemical Mechanical Planarization，CMP)技术是当今最有效的全局平坦化方法，并已成为集成电路制造的核心技术之一。对于CMP工艺，需要严格控制材料的去除量，避免晶圆“过抛”或者“欠抛”等情况的发生。

对于铜CMP工艺，在铜CMP工艺过程后，为了全面分析本次工艺结果，迫切需要对晶圆表面剩余铜层厚度进行准确有效的测量。而电涡流检测方法可以很好地实现晶圆表明铜层厚度的测量，但是测量过程中传感器探头的提离高度会不可避免地发生波动，进而造成较大的测量误差，从而降低测量准确度。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，该系统可以很好地消除测量过程中提离高度波动所造成的测量误差，从而保证测量准确度，同时具有简单可靠的优点。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，包括：电涡流传感器；数据采集装置，所述数据采集装置与所述电涡流传感器相连，以采集电涡流传感器输出的采样信号，并传输所述采样信号；数据库模块，所述数据库模块用于建立标定数据库以存储计算铜层厚度所需的多点标定表，其中，在所述多点标定表中对每一个测量点进行多点标样，且各测量点的标样数相同；上层控制系统，所述上层控制系统与所述数据采集装置相连，并用于存储所述标定数据库。所述上层控制系统接收所述数据采集装置传输的所述采样信号，并对所述采样信号进行数据处理后，根据选定的多点标定表计算晶圆表面铜层多点的厚度测量值，并对在计算完成后，所述上层控制系统根据测量点序，进行测量值与测量点坐标的一一匹配，并将匹配结果按照预设格式进行保存。

根据本发明实施例的用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统，基于多点标定算法，可以很好地消除测量过程中提离高度波动所造成的测量误差，从而保证测量准确度，同时具有简单可靠的优点。

另外，根据本发明上述实施例的用于晶圆铜层厚度多点测量的标定系统还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述上层控制系统具有XY模式和全局模式两种测量模式，其中，所述XY模式测量晶圆表面两条垂直直径上各点的厚度值，所述全局模式测量晶圆表面以同心圆组均匀分布的多点厚度值。

在一些示例中，其中，根据所述电涡流传感器的采样率和探头运动速率，在所述XY模式下一条测量直径上的输出测量点数为100点；根据8系列点分布，在所述全局模式下的输出测量点数为121点、169点和225点。