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专利摘要

本发明提出一种CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，包括：读取电涡流传感器的输出信号，根据输出信号计算采样信号；设定采样信号的幅度阈值；根据幅度阈值，遍历所有采样信号，以得到全部非零点信号段；计算每个非零点信号段的信号宽度，根据信号宽度确定采样信号的宽度阈值；根据幅度阈值和宽度阈值，重新遍历测量过程中的全部非零信号段，提取有效测量信号段，计算每个有效测量信号段的中心区间的全部数据点的平均值；根据平均值得到CMP全工艺过程金属膜厚的变化信息。本发明可有效消除测量过程中的干扰信号和部分异常信号的影响，能够简洁高效地计算出真实的铜层厚度变化，且计算结果精确度高。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN201610874828.9
申请日期:
2016-09-30
专利申请人:
清华大学 | 华海清科股份有限公司
分类号:
H01L21/66 ; G01B7/06
发明/设计人:
李弘恺，刘乐，田芳馨，王同庆，李昆，路新春，雒建斌
权利要求: 1.一种CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，包括以下步骤：读取测量过程中电涡流传感器的输出信号，并根据所述输出信号计算出采样信号，其中，所述采样信号包括测量信号和零点信号，在测量过程中，当所述电涡流传感器的探头在晶圆表面铜层下方的运动区域时，由所述电涡流传感器的输出信号得到的采样信号为测量信号；当所述电涡流传感器的探头不在晶圆表面铜层下方的运动区域时，由所述电涡流传感器的输出信号得到的采样信号为零点信号；设定所述采样信号的幅度阈值；根据所述幅度阈值，遍历所述测量过程中的所有采样信号，以得到全部非零点信号段；计算每个非零点信号段的信号宽度，并根据所有非零点信号段的信号宽度确定所述采样信号的宽度阈值；根据所述幅度阈值和宽度阈值，重新遍历测量过程中的全部非零点信号段，以提取有效测量信号段，并计算每个有效测量信号段的中心区间的全部数据点的平均值；根据所有有效测量信号段的中心区间的全部数据点的平均值得到所述CMP全工艺过程的金属膜厚变化信息。2.根据权利要求1所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，根据所述输出信号计算出采样信号，包括：对所述电涡流传感器的输出信号进行分块平均处理，以得到所述采样信号。3.根据权利要求1所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，根据所述测量信号和零点信号确定所述采样信号的幅度阈值。4.根据权利要求3所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，所述幅度阈值小于所述测量信号的最小值且大于所述零点信号的幅值。5.根据权利要求1所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，所述根据所述幅度阈值，遍历所述测量过程中的所有采样信号，以得到全部非零点信号段，进一步包括：根据每个所述非零点信号段的上升沿和对应的下降沿，获取全部非零点信号段。6.根据权利要求3所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，计算所述每个非零点信号段的信号宽度，并根据所有非零点信号段的信号宽度确定所述采样信号的宽度阈值，进一步包括：在每个非零点信号段中，统计上升沿的阈值位置到下降沿的阈值位置之间的采样点个数，以分别计算每个非零点信号段的信号宽度；根据所有非零点信号段的信号宽度的统计结果确定测量信号和干扰信号的分界点；根据所述测量信号和干扰信号的分界点得到所述采样信号的宽度阈值的上限值和下限值。7.根据权利要求6所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，所述根据所述幅度阈值和宽度阈值，重新遍历测量过程中的全部非零点信号段，以提取有效测量信号段，进一步包括：保持所述幅度阈值不变，依次将每个非零点信号段的信号宽度与所述宽度阈值范围进行比较；如果所述非零点信号段的信号宽度位于所述宽度阈值的上限值和下限值之间，则判定所述非零点信号段为有效测量信号段；如果所述非零点信号段的信号宽度不在宽度阈值的上限值和下限值之间，则判定所述非零点信号段为干扰信号或异常信号，并放弃本次信号宽度的计算结果。8.根据权利要求1所述的CMP全工艺过程金属膜厚数据的离线处理方法，其特征在于，所述有效测量信号段的中心区间的全部数据点的个数根据抛光盘的转速而定。