CMP工艺中的监控图形及监控方法与流程

专利2025-12-30  8


本发明涉及化学机械研磨工艺,特别涉及一种cmp工艺中的监控图形及监控方法。


背景技术:

1、cmp全称为chemical mechanical polishing,化学机械抛光,是半导体晶片表面加工的关键技术之一。业界使用化学机械研磨模型对cmp后工艺热点进行预测,从而可以在光罩出版前对热点进行处理。对于设计端而言,cmp模型可以找到版图设计对工艺制造的不友好图形,进而提出解决方案;对制造端而言,cmp模型可以找到工艺窗口薄弱位置,帮助工艺部门提高预警或优化制程。

2、如图1所示,cmp工艺存在较多前层不同介质厚度差异(dishing or step height)导致后续层次缺陷的案例,如在sti、ild0和mg在使用cmp进行平坦化处理产生的碟形缺陷(dishing),如图2-图4所示,当前cmp工艺基于单一的焊盘膜厚进行cmp工艺监控,缺少表征片内不同结构dishing的监控图形,难以获取片内不同结构dishing的数据,无法及时发现问题。

3、需要说明的是,公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种cmp工艺中的监控图形及监控方法,以解决缺少表征片内不同结构dishing的监控图形,难以获取片内不同结构dishing的数据的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明提供一种cmp工艺中的监控图形,包括衬底,所述衬底上具有开口,用于设置焊盘,所述焊盘上布置有监控图形,所述监控图形包括:

3、监控区,其具有基层,以及层叠于所述基层上的至少一叠层;

4、影响区,其分布于所述监控区的两侧,所述影响区中布置有以特定结构层叠的有源区和多晶硅。

5、优选地,所述叠层设置一个,所述基层和所述叠层均为氧化硅材质。

6、优选地,所述叠层设置一个,所述基层和所述叠层均为硅材质。

7、优选地,所述叠层设置一个,所述基层为氧化硅材质,所述叠层为硅材质。

8、优选地,所述叠层设置一个,所述基层为硅材质,所述叠层为氧化硅材质。

9、优选地,所述硅材质为多晶硅,或者为有源区。

10、优选地,所述影响区中布置多个有源区及多个多晶硅,所述多个有源区以第一特定图形纵向陈列排布,所述多个多晶硅以第二特定图形横向阵列排布,且所述多个多晶硅层叠于所述多个有源区的顶部

11、基于相同的技术构思,本公开还提供了一种cmp工艺中的监控方法,采用如上述的cmp工艺中的监控图形进行监控。

12、优选地,包括以下步骤:

13、测量焊盘厚度是否达到所需范围;

14、若焊盘厚度达到所需范围,则测量监控图形,以获取碟形缺陷数据;

15、dfm提供片内版图结构分布图;

16、判断片内监控图形中的参数因子是否达到特定范围,依据所述监控图形的结构设置所述参数因子,所述参数因子包括环境因子、前层因子和当层因子,其中,所述环境因子用于表征影响区的图形结构,所述前层因子用于表征所述监控图形中的下层图形结构,所述当层因子用于表征所述监控图形中的上层图形结构。

17、优选地,所述前层因子包括有源区的线宽和间距,所述当层因子包括多晶硅的线宽和间距。

18、在本发明提供的cmp工艺中的监控图形中,单个监控图形由影响区与监控区构成,影响区位于监控区两边,可根据实际情况对影响区做不同设计,监控区也可根据前后层特点进行不同设计,可以准确判断chip内不同结构间的dishing情况,同时可以表征层次间的叠层效应以及环境影响效果,监控区和影响区中设置层叠的结构,可以准确判断chip内不同结构间的dishing情况,同时可以表征层次间的叠层效应以及环境影响效果,通过监控可以降低前层dishing导致的后面层次缺陷问题,也可以为cmp的工艺优化提供数据指导。

19、本发明提供的cmp工艺中的监控方法与本发明提供的cmp工艺中的监控图形属于同一发明构思,因此,本发明提供的cmp工艺中的监控方法至少具有本发明提供的cmp工艺中的监控图形的所有优点,在此不再赘述。



技术特征:

1.一种cmp工艺中的监控图形,包括衬底,所述衬底上具有开口,用于设置焊盘,其特征在于,所述焊盘上布置有监控图形,所述监控图形包括:

2.根据权利要求1所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述叠层设置一个,所述基层和所述叠层均为氧化硅材质。

3.根据权利要求1所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述叠层设置一个,所述基层和所述叠层均为硅材质。

4.根据权利要求1所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述叠层设置一个,所述基层为氧化硅材质,所述叠层为硅材质。

5.根据权利要求1所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述叠层设置一个,所述基层为硅材质,所述叠层为氧化硅材质。

6.根据权利要求3-5任一项所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述硅材质为多晶硅,或者为有源区。

7.根据权利要求1所述的cmp工艺中的监控图形,其特征在于,所述影响区中布置多个有源区及多个多晶硅,所述多个有源区以第一特定图形纵向陈列排布,所述多个多晶硅以第二特定图形横向阵列排布,且所述多个多晶硅层叠于所述多个有源区的顶部。

8.一种cmp工艺中的监控方法,其特征在于,采用如权利要求1-7任一项所述的cmp工艺中的监控图形进行监控。

9.根据权利要求8所述的cmp工艺中的监控方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.根据权利要求9所述的cmp工艺中的监控方法,其特征在于,所述前层因子包括有源区的线宽和间距,所述当层因子包括多晶硅的线宽和间距。


技术总结
本发明公开了一种CMP工艺中的监控图形及监控方法,属于化学机械研磨工艺技术领域,该CMP工艺中的监控图形,包括衬底,所述衬底上具有开口,用于设置焊盘,所述焊盘上布置有监控图形,所述监控图形包括:监控区,其具有基层,以及层叠于所述基层上的至少一叠层;影响区,其分布于所述监控区的两侧,所述影响区中布置有以特定结构层叠的有源区和多晶硅。通过提供新的监控图形以及对应的监控方法,由于其监控区和影响区均具有双层结构,可以准确判断片内不同碟形缺陷情况,用以监测片内碟形缺陷问题,为CMP制程优化提供指导。

技术研发人员:余桥,曹云,朱忠华,魏芳
受保护的技术使用者:上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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