專利名稱：一種硅片邊緣膜厚測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化學機械拋光膜厚測量技術領域，特別是一種硅片邊緣膜厚測量方 法。
背景技術：
如今硅片尺寸已增至300mm，并在不久的將來增大至450mm，硅片邊緣處芯片對總 產量的影響也日趨增大。因此，化學機械拋光過程中硅片邊緣處膜厚測量也變得尤為重要?；瘜W機械拋光工藝前后大部分采用電渦流傳感器測量銅膜厚度和表面形貌。電渦 流傳感器探針的半徑一般至少是6 8mm，如

圖1、圖2所示，6和7為成對安裝的電渦流傳 感器，8為硅片，硅片在測量過程中，在圖2所示的位置a、b、c，所測量的膜厚值對應在圖1 中的5、4、3點上。理論上硅片在位置b時，電渦流才接收到測量信號得出膜厚值，但實際測 量過程中，硅片在還未接近電渦流傳感器時，如在圖2所示的a位置，電渦流傳感器已經獲 得測量信號，所以很難準確地測量出硅片邊緣15mm以內環(huán)形區(qū)域膜厚。

發(fā)明內容
為了解決現(xiàn)有電渦流傳感器測量邊緣膜厚時存在的信號失真引起的邊緣膜厚值 不準確的問題，本發(fā)明提供了一種硅片邊緣膜厚測量方法，本發(fā)明可以對邊緣膜厚測量曲 線進行修正，使其盡可能與真實邊緣膜厚曲線一致，使用本發(fā)明后測量得到的邊緣膜厚值 可作為真實邊緣膜厚值。本發(fā)明的特征在于所述方法是在計算機中依次按以下步驟進行的步驟⑴計算機初始化，設定電渦流傳感器的直徑用D表示，被測點X，為被測硅片水平方向直徑上的點，取值范圍為&-2D &之間，&為被 測硅片水平方向直徑上的膜厚邊緣點，Tm(X)為被測點χ的測量膜厚值，Tr(x)為被測點χ的實際膜厚值，d為膜厚測量修正系數(shù)，與所述電渦流傳感器尺寸、形狀、工作距離等參數(shù)相關，待 標定；步驟O):確定所述膜厚測量修正系數(shù)d ；步驟(2. 1)使用長度測量儀器測出被測點χ的值，以及&的值；步驟(2.2)采用四點探針法測量出所述被測點χ處硅片的實際厚度值TJX)，其 中四點探針法測膜厚是通過四個探針測量被測件上薄膜的電阻率來得到膜厚；步驟(2. 3)采用所述的電渦流傳感器測出所述被測點χ處的膜厚測量值Tm(X)；步驟(2. 4)把步驟(2. 1)到步驟(2. 3)得到的χ值、Tr(X)值和Tffl(χ)值輸入所 述計算機，按下式求出所述膜厚修正系數(shù)，用d表示
權利要求
1.一種硅片邊緣膜厚測量方法，其特征在于，所述方法是在計算機中依次按以下步驟 進行的步驟(1)計算機初始化；設定電渦流傳感器的直徑用D表示，被測點X，為被測硅片水平方向直徑上的點，取值范圍為&-2D ^之間，X0為被測硅 片水平方向直徑上的膜厚邊緣點， Tm(X)為被測點χ的測量膜厚值， Tr(x)為被測點χ的實際膜厚值，d為膜厚測量修正系數(shù)，與所述電渦流傳感器尺寸、形狀、工作距離等參數(shù)相關，待標定；步驟O)確定所述膜厚測量修正系數(shù)d ； 步驟(2. 1)使用長度測量儀器測出被測點χ的值，以及、的值； 步驟(2.2)采用四點探針法測量出所述被測點χ處硅片的實際厚度值TJX)； 步驟(2.3)采用所述的電渦流傳感器測出所述被測點χ處的膜厚測量值Tm(X)； 步驟(2. 4)把步驟(2. 1)到步驟(2. 3)得到的χ值、Tr(X)值和Tffl(χ)值輸入所述計 算機，按下式求出所述膜厚修正系數(shù)，用d表示β ^ C' de d -e d,步驟(3):按照設定的采樣質點，所述電渦流傳感器沿著點&-2D ^的方向逐點測量 各采樣點χ上的膜厚測量值Tm(X)；步驟把步驟C3)得到的各采樣點χ上的膜厚測量值逐個代入下式，求出對應的實 際厚度值Tr(X).Xq “ OCOC^ ^Cq0 ^ ^ 0 d-^'Tm(X)， β d _ β d其中，膜厚修正系數(shù)d采用步驟(2. 4)得到的值。
2.如權利要求1中所述的一種硅片邊緣膜厚測量方法，其特征在于，所述步驟(2.4)和 步驟中所用的公式可以用下式代替而-Tm(X)rxo~x , ‘2 d e~rdt Jo其中t為積分變量，在[0，i^I之間的值。
3.如權利要求1和2中所述的一種硅片邊緣膜厚測量方法，其特征在于，β d e d所述方法中含有修正硅片邊緣膜厚值的數(shù)學模型-
全文摘要
一種硅片邊緣膜厚測量方法屬于化學機械拋光膜厚測量技術領域。通過本發(fā)明中的數(shù)學模型可以對邊緣膜厚測量曲線進行修正，使其盡可能與真實邊緣膜厚曲線一致，使用本發(fā)明后測量得到的邊緣膜厚值可作為真實邊緣膜厚值。本發(fā)明解決了電渦流測量硅片膜厚存在的所測邊緣膜厚失真的問題，優(yōu)點在于不用改變硬件設施，只需對數(shù)學模型進行修改；使用時，僅需進行簡單的離線標定，不會影響化學機械拋光的產量。
文檔編號B24B49/10GK102049732SQ20101026678
公開日2011年5月11日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權日2010年8月30日
發(fā)明者何永勇, 沈攀, 路新春 申請人:清華大學