【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及晶圓拋光領域，具體涉及一種晶圓膜厚標定庫構建方法、測量方法及拋光設備。
技術介紹
1、在cmp（chemical?mechanical?polishing，化學機械拋光）技術中，有多種對晶圓厚度和拋光終點檢測的方法，如電渦流法、光學法等。由于拋光過程所涉及的尺度為亞微米或者納米級別，因此傳統的接觸式測量方法不再適用。而電渦流法一般只能針對導體襯底進行拋光。因此，光學薄膜法被廣泛適用于拋光工藝中。
2、目前，基于光學薄膜法的單束激光（單一波長的光束）厚度檢測方法被廣泛應用。單束激光的厚度檢測原理是由光源照射到晶圓上進行反射，反射光線照射到光電探測器中，光電探測器將光強信號轉變為電信號，通過對電信號來確定晶圓薄膜的膜厚。
3、在實際應用場景中，在如cmp工藝中進行厚度檢測時，被檢測的晶圓薄膜往往處于復雜環境中，例如晶圓表面存在水、拋光液等介質，光電探測器與晶圓薄膜之間也可能存在其它透明介質，例如玻璃等等。上述復雜環境在本領域中被稱為多層膜環境，或者稱晶圓薄膜為多層膜狀態，常規的單束激光測量法無法在此環境或狀態下測得準確結果。
技術實現思路
1、有鑒于此，本申請提供一種適用于多層膜的膜厚標定庫構建方法，包括：
2、獲取適用于單層膜環境的膜厚反射率庫，其中反射率值隨厚度值的變化呈現周期性變化；
3、獲取已知不同厚度的兩個晶圓薄膜對單波長光束的反射光的光強度對應的電信號和電信號；
4、獲取所述兩個晶圓薄膜在多層膜環境下
5、根據電信號、電信號、電信號和電信號確定轉換系數；
6、利用所述轉換系數將所述膜厚反射率庫轉換為適用于多層膜環境的數據庫。
7、可選地，在得到適用于多層膜環境的數據庫之后，還包括：
8、利用標定系數將所述膜厚反射率庫中的反射率值轉換為電信號值。
9、可選地，還包括利用如下方式確定標定系數：
10、獲取已知厚度的晶圓薄膜在多層膜環境下對所述單波長光束的反射率；
11、根據反射率和電信號計算所述標定系數。
12、可選地，所述電信號為電壓信號，。
13、可選地，還包括利用如下方式確定標定系數：
14、獲取處于多層膜環境下的全反射鏡對單波長光束的反射光的光強度對應的電信號，得到，其中采集電信號時全反射鏡與采集裝置的位置關系與采集電信號時晶圓薄膜與采集裝置的位置關系一致。
15、可選地，利用如下方式確定所述轉換系數：
16、；
17、其中和為所述轉換系數。
18、可選地，按照如下方式轉換所述膜厚反射率庫中的反射率：
19、；
20、其中表示轉換前的反射率，表示轉換后的適用于多層膜環境的反射率。
21、可選地，反射率值與厚度值的對應關系為
22、；
23、其中表示反射率值，t表示厚度值，、a和b為常數。
24、可選地，電信號值與厚度值的對應關系為
25、；
26、其中表示電信號值，t表示厚度值，表示標定系數，、a和b為常數。
27、相應地，一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法，包括：
28、獲取未知厚度的晶圓薄膜在多層膜環境下對至少一個單波長光束的反射光的光強度對應的電信號；
29、利用上述方法構建的適用于多層膜環境的數據庫確定晶圓薄膜的厚度。
30、可選地，當采用多個單波長光束時，其中至少兩個單波長光束的波長不相同，且對應相應的不同的所述數據庫；
31、在確定到晶圓薄膜厚度的步驟中，利用各個單波長光束的所述電信號與相應的所述數據庫得到相應的多個厚度集合，通過對多個厚度集合取交集得到晶圓薄膜的厚度。
32、相應地，本申請提供一種適用于多層膜的膜厚標定庫構建設備，包括：處理器以及與所述處理器連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的指令，所述指令被所述處理器執行，以使所述處理器執行上述適用于多層膜的膜厚標定庫構建方法。
33、相應地，本申請提供一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量設備，包括：處理器以及與所述處理器連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的指令，所述指令被所述處理器執行，以使所述處理器執行上述基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法。
34、本申請提供還提供一種化學機械拋光設備，用于對晶圓薄膜進行化學機械拋光處理，并在拋光過程中執行上述基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法。
35、根據本申請提供的膜厚標定庫構建方法及設備，通過在單層膜環境下和多層膜環境下分別采用單波長光束對相同的晶圓薄膜進行測量得到相應的電信號，由此可以確定兩種環境下的信號對應關系，得到相應的轉換系數，利用此轉換系數對適用于單層膜的膜厚反射率庫進行處理，即可得到適用于多層膜環境的數據庫，基于此數據庫使得單波長光束測量法可以在多層膜環境下得到更準確的厚度測量結果。
36、根據本申請提供的化學機械拋光設備及測量方法，在對晶圓薄膜進行化學機械拋光處理的過程中，晶圓薄膜處于多層膜環境下，利用適用于多層膜的膜厚標定庫可以在拋光過程中實時、原位測量晶圓薄膜的厚度，從而提高拋光工作的效率。
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1.一種適用于多層膜的膜厚標定庫構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在得到適用于多層膜環境的數據庫之后，還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電信號為電壓信號，。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數：
6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，利用如下方式確定所述轉換系數：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，按照如下方式轉換所述膜厚反射率庫中的反射率：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，反射率值與厚度值的對應關系為
9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，電信號值與厚度值的對應關系為
10.一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，當采用多個單波長光束時，其中至少兩個單波長光束的波長不相同，且對應相應的
12.一種適用于多層膜的膜厚標定庫構建設備，其特征在于，包括：處理器以及與所述處理器連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的指令，所述指令被所述處理器執行，以使所述處理器執行如權利要求1-9中任意一項所述的適用于多層膜的膜厚標定庫構建方法。
13.一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量設備，其特征在于，包括：處理器以及與所述處理器連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述處理器執行的指令，所述指令被所述處理器執行，以使所述處理器執行如權利要求10或11所述的基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法。
14.一種化學機械拋光設備，其特征在于，用于對晶圓薄膜進行化學機械拋光處理，并在拋光過程中執行如權利要求10或11所述的基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法。
...【技術特征摘要】
1.一種適用于多層膜的膜厚標定庫構建方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在得到適用于多層膜環境的數據庫之后，還包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數：
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電信號為電壓信號，。
5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，還包括利用如下方式確定標定系數：
6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其特征在于，利用如下方式確定所述轉換系數：
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，按照如下方式轉換所述膜厚反射率庫中的反射率：
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，反射率值與厚度值的對應關系為
9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，電信號值與厚度值的對應關系為
10.一種基于單波長光束的晶圓薄膜厚度測量方法，其特征在于，包括：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周惠言，孟煒濤，孫昕宇，蔣繼樂，黃銀國，葛乃義，
申請(專利權)人：北京特思迪半導體設備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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