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JP2004014874A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

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Publication number
JP2004014874A
JP2004014874A JP2002167611A JP2002167611A JP2004014874A JP 2004014874 A JP2004014874 A JP 2004014874A JP 2002167611 A JP2002167611 A JP 2002167611A JP 2002167611 A JP2002167611 A JP 2002167611A JP 2004014874 A JP2004014874 A JP 2004014874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film thickness
polishing
wafer
semiconductor device
profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002167611A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahiko Kawasaki
川崎 貴彦
Fumiyuki Kanai
金井 史幸
Toshiyuki Arai
荒井 利行
Takeshi Hirose
廣瀬 丈師
Atsushi Otake
大嶽 敦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
Priority to JP2002167611A priority Critical patent/JP2004014874A/en
Publication of JP2004014874A publication Critical patent/JP2004014874A/en
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  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control the thickness of a film obtained after a mechanical/chemical polishing process at high accuracy and high throughput in a semiconductor device manufacturing method having the mechanical/chemical polishing process. <P>SOLUTION: In steps S21 to S24 of a system for controlling the film thickness after polishing a semiconductor device wafer, the polishing rate profile of a reference wafer is found out from the film thickness measured values obtained after and before polishing the reference wafer, a film thickness profile of a wafer product before polishing is predicted from the measured value of the film thickness before polishing the reference wafer or a film forming profile, a film thickness profile of the wafer product after polishing is predicted from the polishing rate profile of the reference wafer and the predicted value of the film thickness profile of the wafer product before polishing, and the film thickness of parts whose film thickness prediction value after polishing the inner surface of the wafer product is maximum and minimum is measured on the basis of the predicted value of the film thickness profile of the product wafer after polishing to control the film thickness of a semiconductor device wafer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造方法に関し、特にその製造方法のうち、半導体デバイスウェハの機械的化学的研磨(以下、CMPという)後の膜厚管理に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置における集積回路の高密度化は、ますます進展を続けている。また、この高密度化につれ、多層配線と、それに伴う層間絶縁膜形成やプラズマ、ダマシンなど金属電極形成技術の重要度は大きくなってきている。
【0003】
特に、配線層は連続的に堆積・エッチングされるので、基板最上部面、すなわち基板の露出面は、ますます非平坦となる。この非平坦面は通常、基板、特にシリコンウェハ上に伝導性、半伝導性、あるいは絶縁性の層を連続堆積して形成される。
【0004】
この非平坦面は、半導体装置の製造における、集積回路製造工程のフォトリソグラフィ工程において問題を生ずる。したがって、基板面を定期的に平坦化して平坦面を提供する必要がある。
【0005】
この平坦化をウェハ領域全面に対して行う手法として、CMP法が開発され、半導体デバイスウェハの平坦化手法として有力になっている。
【0006】
なお、このようなCMPに関する技術としては、たとえば、2001年1月10日、株式会社工業調査会発行の「詳説 半導体CMP技術」に記載される技術などが挙げられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このCMP後の製品デバイスウェハにおける膜厚プロファイルは、製品ウェハおよびチップ内のパターンや研磨パッド使用時間等に依存し変化するため、層間層や金属層の膜厚の常時測定が要求される。
【0008】
そこで、たとえば、一般的な膜厚測定装置を使用して膜厚の測定をする方法が考えられる。
【0009】
すなわち、この一般的な膜厚測定装置では、チップ内の実パターンを測定することができないため、あらかじめウェハの断面をSEM測定(破壊測定)することによって、チップ内の膜厚プロファイルを測定しておき、品質管理パターン(膜厚の2次元分布すなわちパターン構想がないパターン)を測定することにより、実際に知りたい製品パターン部の凹凸を補正して算出するといった方法が考えられる。
【0010】
なお、このようなCMP後の膜厚管理方法に関する技術としては、たとえば、特開2001−21317号公報に記載される技術などが挙げられる。
【0011】
ところで、前記のようなCMP後の膜厚管理方法の技術について、本発明者が検討した結果、以下のようなことが明らかとなった。
【0012】
たとえば、CMP後の膜厚を測定する手段として、高精度および高スループットで膜厚を管理することが望まれるのに対し、それらを満足する方法がなかった。
特に、測定範囲が広い場合には、測定に時間がかかり、スループットが低くなっていた。
【0013】
また、ウェハ面内での研磨レートおよび成膜プロファイルは、経時的に変化する。それに伴い、ウェハ面内での膜厚最大・最小ポイントも変化するが、この経時的変化を考慮した予測が困難であった。
【0014】
そこで、本発明の目的は、CMP工程を有する半導体装置の製造方法において、CMP後の膜厚を高精度および高スループットに管理することができる方法を提供するものである。
【0015】
なお、このような技術に関しては、特許第3077656号公報に記載されるように、研磨変動量のモニタ後に標準研磨量レシピにその変動量を加えて新しいレシピを作成する方法などがあるが、本発明は、研磨前後の膜厚を予測し、研磨後の膜厚の最大・最小ポイントを測定することにより、高精度および高スループットに膜厚を管理するという点で大きく異なる。
【0016】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0018】
すなわち、本発明による半導体装置の製造方法は、半導体デバイスウェハのCMP後の膜厚を高精度および高スループットに管理するものであって、基準ウェハの研磨前および研磨後の膜厚測定値から前記基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)を求めるステップと、前記基準ウェハの前記研磨前膜厚測定値または成膜プロファイルから製品チップが多数形成された製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)を予測するステップと、前記基準ウェハの前記研磨レートプロファイルP(x,y)、前記製品ウェハの前記研磨前膜厚プロファイルの予測値P(x,y)、前記基準ウェハの研磨時間T、前記製品ウェハの研磨時間Tおよび製品固有係数α(x,y)から、前記製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を
P(x,y)=P(x,y)−α(x,y)・T/T・P(x,y)
により予測するステップとを有し、前記製品ウェハの前記研磨後膜厚プロファイルの予測値P(x,y)をもとに、前記製品ウェハ面内の研磨後膜厚予測値が最大および最小となる部分の膜厚を測定することにより、半導体デバイスウェハの膜厚を管理することを特徴とするものである。
【0019】
また、さらに、前記製品ウェハの前記研磨前膜厚プロファイルP(x,y)の予測において、複数の種類の膜で前記製品ウェハの研磨前膜厚が構成された場合には、前記複数種類の基準ウェハにおける成膜プロファイルから前記製品ウェハの前記研磨前膜厚プロファイルP(x,y)を予測することを特徴とするものである。
【0020】
また、さらに、前記製品ウェハのチップ内設計情報から研磨後膜厚プロファイルを予測することのできるチップ内膜厚予測手段を用いることにより、前記製品ウェハの研磨後膜厚の面内プロファイル予測値での最大・最小となる付近の製品チップ内の最大・最小膜厚を予測し、その情報に基づき製品チップ内を測定することを特徴とするものである。
【0021】
また、さらに、前記製品固有係数α(x,y)は、前記製品ウェハ内の設計情報をもとに決定されることを特徴とするものである。
【0022】
また、さらに、前記製品固有係数α(x,y)は、前記製品ウェハ内およびチップ内の設計情報をもとに決定されることを特徴とするものである。
【0023】
また、さらに、前記製品固有係数α(x,y)は、前記製品ウェハの研磨後膜厚測定値をもとに更新されることを特徴とするものである。
【0024】
また、さらに、前記基準ウェハの前記研磨レートプロファイルP(x,y)および前記成膜プロファイルは、オンラインシステムにより管理され、定期的またはリアルタイムに更新され、その更新がされるごとに前記製品ウェハの前記研磨後膜厚プロファイルを予測することを特徴とするものである。
【0025】
また、さらに、前記オンラインシステムにおいて、装置・研磨ヘッドごとの研磨レートプロファイルと装置・チャンバーごとの成膜プロファイルを定期的またはリアルタイムで更新する度に、前記製品ウェハの研磨後膜厚の最大・最小の部分を予測することを特徴とするものである。
【0026】
また、さらに、前記製品ウェハのチップ内実パターン部の膜厚を測定することのできる膜厚測定装置を使用することにより、前記製品ウェハの研磨後膜厚の面内プロファイル予測値が最大・最小となる付近の製品チップを測定することを特徴とするものである。
【0027】
また、さらに、前記製品ウェハの膜厚測定は、前記製品ウェハの表面に白色光を照射し、その反射光の分光波形を位相・周波数解析し、最上層膜に相当する周波数を求めることにより、前記最上層膜の膜厚が算出されることを特徴とするものである。
【0028】
よって、前記半導体装置の製造方法によれば、半導体デバイスウェハ内の製品チップ内の凹凸情報および製品として取得するチップ以外の凹凸情報に基づいた製品固有係数α(x,y)により、製品チップごとに異なる凹凸情報およびウェハ外周部での面だれ現象などが予測可能となる。
【0029】
また、本発明においては、オンラインシステムでリアルタイムまたは定期的に更新される情報に基づき、その都度、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルの予測を行うため、研磨後膜厚が最大・最小となる部分を高精度に予測することができる。
【0030】
さらには、シミュレーションで予測した研磨後膜厚が最大・最小となる部分を実際に測定することにより、高信頼性・高スループットで製品ウェハの研磨後膜厚を管理することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0032】
図1は本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法における半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システムの構成を示すブロック図、図2は本実施の形態である半導体装置の製造方法において、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルを予測する方法を示すフロー図、図3は製品ウェハのショットレイアウトを示す図、図4はべたウェハと製品ウェハの研磨レートの違いを示す図、図5は製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルを予測する方法を示すフロー図、図6は製品チップ内の凸部面積率の違いによる平坦化過程の違いを示す図、図7は半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システムのオンライン処理を示すフロー図である。
【0033】
まず、図1により、本実施の形態である半導体装置の製造方法における半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システムの構成の一例を説明する。
【0034】
本実施の形態である半導体装置の製造方法における半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム100は、たとえば、データ解析ワークステーション110、工場内の高精度膜厚計測装置13などから構成され、データ解析ワークステーション110内のI/O8を介して、高精度膜厚計測装置13、工場CIMシステム1、設計情報データベース2などとオンラインで接続されている。
【0035】
データ解析ワークステーション110は、I/F3、CPU4、RAM5、ROM6、I/O8、基準ウェハの研磨レートプロファイル・成膜プロファイル情報記憶部9、ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプログラム格納部10、設計情報記憶部11、研磨後膜厚最大・最小ポイント記憶部12などから構成され、I/F3,CPU4,RAM5,ROM6はバスライン7を介してI/O8と接続され、基準ウェハの研磨レートプロファイル・成膜プロファイル情報記憶部9,ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプログラム格納部10,設計情報記憶部11,研磨後膜厚最大・最小ポイント記憶部12はI/O8と接続されている。
【0036】
工場CIMシステム1では、定期的に測定された各装置・研磨ヘッドごとの基準ウェハの研磨前および研磨後の膜厚測定値から求められた基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)、各種類の膜(GPSiO、O3TEOS、PTEOS等)・装置・チャンバーごとの成膜プロファイルのデータ管理を行っている。
【0037】
設計情報データベース2では、製品ウェハ内レイアウトデータ、製品チップ内レイアウトデータおよび絶縁膜の構成データ(PTEOS1000nm+GPSiO500nm等の縦構造)の管理を行っている。
【0038】
データ解析ワークステーション110内の基準ウェハの研磨レートプロファイル・成膜プロファイル情報記憶部9では、工場CIMシステム1内で管理されている基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)および成膜プロファイルの情報が更新されるごとに、その更新された情報が記憶される。
【0039】
ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプログラム格納部10では、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を予測するためのプログラムが格納されており、このプログラムをRAM5にロードし実行することにより、図2に示すフローに従い製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)が予測される。また、製品ウェハ内および製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルをもとに、このプログラムにより、ウェハ全面における詳細な膜厚最大・最小ポイントが予測される。また、工場CIMシステム1内で管理されている基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)および成膜プロファイルの情報が更新されるごとに、プログラムが実行され、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)が再計算される。
【0040】
設計情報記憶部11では、製品毎の設計情報データベース2の情報が記憶される。
【0041】
研磨後膜厚最大・最小ポイント記憶部12では、製品毎の研磨後膜厚プロファイルP(x,y)予測データおよび膜厚最大・最小ポイント予測データが記憶される。
【0042】
高精度膜厚計測装置13は、特開2000−310512号公報に記載されているように、半導体デバイスウェハの表面に白色光を照射し、その反射光の分光波形を周波数・位相解析することにより、最上層膜に相当する周波数を求め、膜厚を算出するものであり、製品チップ内の実パターン部分を測定することができる。
【0043】
次に、図2により、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルを予測する方法について説明する。
【0044】
まず、工場CIMシステム1内の基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y),成膜プロファイルの情報および設計情報記憶部11内の設計情報を読み出し(ステップS21)、製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)を予測する(ステップS22)。製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)は、工場CIMシステム1で管理されている各種類の膜(GPSiO、O3TEOS、PTEOS等)・装置・チャンバーごとの成膜プロファイルのデータと絶縁膜の構成データより予測される。以下に一例として、絶縁膜がPTEOS,GPSiO膜で構成された場合の、製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)を求める式を示す。なお、Pは、(x,y)の関数であるが、便宜上、(x,y)を省略する。
【0045】
=PSPTEOS・DPTEOS/DsPTEOS+PSGPSiO・DGPSiO/DsGPSiO
SPTEOS:基準ウェハのPTEOS膜厚プロファイル
PTEOS:製品ウェハのPTEOS膜厚
DsPTEOS:基準ウェハのPTEOS膜厚
SGPSiO:基準ウェハのGPSiO膜厚プロファイル
GPSiO:製品ウェハのGPSiO膜厚
DsGPSiO:基準ウェハのGPSiO膜厚
次に、設計情報記憶部11の設計情報をもとに決定する製品固有係数α(x,y)と基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)と製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)と製品ウェハの研磨時間T等から製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を予測する(ステップS23、ステップS24)。以下に、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を求める式を示す。
【0046】
P(x,y)=P(x,y)−α(x,y)・T/T・P(x,y)
:基準ウェハの研磨時間
T:製品ウェハの研磨時間
(x,y):基準ウェハの研磨レートプロファイル
α(x,y):製品固有係数
上記のように、製品固有係数α(x,y)を用いて製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を予測することにより、製品ウェハ特有のウェハ内における製品チップ以外の影響もシミュレーションすることができる。
【0047】
例えば、製品ウェハのショットレイアウトが図3に示すようなものであるとき、図4に示すように、ポジ型のレジストが使用され製品外領域が除去された場合は、べたウェハと製品ウェハの研磨レートは異なる。そのため、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)に影響を及ぼすが、製品固有係数α(x,y)により、その補正が可能となる。
【0048】
次に、設計データのチップ内凹凸情報をもとに、製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルを予測する。図5にそのフローを示す。
【0049】
まず、設計情報に基づく凹凸情報をもとに、O3TEOS、PTEOS、HDP等の成膜後凹凸膜厚分布である製品チップ内の研磨前膜厚プロファイルを予測する(ステップS51)。予測方法としては、実験的に成膜後のチップ内プロファイル予測係数を求めてもよい。
【0050】
続いて、前記製品チップ内の成膜後膜厚プロファイルをもとに、製品チップ内の研磨前膜厚プロファイルを各分割領域id(任意)に分割する(ステップS52)。
【0051】
ここで、分割領域ごとの凸部面積率をρ(x,y)とすると、研磨初期の分割領域におけるT時間後の膜厚zは次のようになる。
【0052】
z=z−KT/ρ(x,y)
K:べた膜ウェハの研磨レート
:初期膜厚
その後、凸部が平坦化された後の膜厚zは次のようになる。
【0053】
z=z−z−KT+ρ(x,y)z
:初期凹凸段差
このとき、各分割領域の凸パターン面積密度、つまり、疎・中・密面積率に対して図6に示すようなチップ平坦化が行われる(図6において、Ttはトータル研磨時間)。
【0054】
したがって、研磨後の各分割領域の間に膜厚差の分布が発生する。つまり、この各分割領域における膜厚差がチップ内の研磨後膜厚プロファイルとなる。
【0055】
上記の考えをもとに製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルを予測する(ステップS53)。
【0056】
そして、ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプログラムにより、以上のウェハ内およびチップ内の膜厚プロファイルをもとに、ウェハ全面における詳細な膜厚最大・最小ポイントを予測する。
【0057】
次に、図7により、半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム100におけるオンライン処理のフローについて、説明する。
【0058】
まず、工場CIMシステム1で基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)および成膜プロファイルが更新される度に、半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム100内のサーバは、I/O8を介して、基準ウェハの研磨レートプロファイル・成膜プロファイル情報記憶部9にその情報を記憶する(ステップS71)。
【0059】
また、設計情報データベース2で新規製品が登録される度に、半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム100内のサーバは、I/O8を介して、設計情報記憶部11にその情報を記憶する(ステップS75)。
【0060】
そして、ステップS71における基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)および成膜プロファイルの更新をトリガとして、ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプログラム格納部10に格納されているシミュレーションプログラムをRAM5にロードし、設計情報記憶部11に記憶されている製品のうち、更新情報に関係する製品すべてについて、製品ウェハ全面における詳細な研磨後膜厚最大・最小ポイントの予測を再度行う(ステップS72〜ステップS74、ステップS76〜S78)。
【0061】
次に、ステップS78で計算された結果を研磨後膜厚最大・最小ポイント記憶部12に記憶する(ステップS79)。
【0062】
次に、計算された研磨後膜厚最大・最小ポイントの位置情報を工場内の高精度膜厚計測装置13へ送信し(ステップS710)、製品毎の測定位置情報または製品毎の測定レシピを更新する。
【0063】
また、新規製品が登録され、ステップS75により、設計情報記憶部11の設計情報が更新されたときは、その更新をトリガとして、上記と同様にしてステップS72からステップS710までの処理を実行する。
【0064】
したがって、半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム110にて、以上の処理をオンラインで実行することにより、製品ウェハの研磨後膜厚最大・最小ポイントを高精度に予測することが可能となり、信頼性の高い膜厚管理を行うことができる。
【0065】
以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0066】
たとえば、製品の寸法公差およびバラツキにより、シミュレーションで定められた固有のパラメータが変動する場合があるが、高精度膜厚計測装置13で測定した値をもとに、各製品の固有パラメータ等を調整することも可能である。
【0067】
また、シミュレーションにより、膜厚規格を満足しない値が発生したときは、記憶部に保存された過去のデータと比較し、変動が大きい要因からエラーメッセージを送り、プロセス条件変更などのフィードバックをかけることも可能である。
【0068】
また、前記実施の形態においては、CMP後の製品ウェハ表面の膜厚について説明したが、これに限定されるものではなく、対象が同様の構造をした他の工程または半導体装置以外の他の膜についても適用可能である。
【0069】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
(1)製品ウェハ内の研磨後膜厚プロファイルと製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルを予測することにより、製品ウェハの研磨後膜厚最大・最小ポイントを高精度に予測することができる。
(2)オンラインで、リアルタイムまたは定期的に更新される情報に基づき、その都度、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)の予測を行うため、製品ウェハの研磨後膜厚最大・最小ポイントを、より高精度に予測することができる。
(3)シミュレーションで予測した製品ウェハの研磨後膜厚最大・最小ポイントを実際に測定することにより、製品ウェハの研磨後膜厚を、高信頼性・高スループットで管理することができる。
(4)ウェハ全域の膜厚管理が可能となり、歩留まりが向上する。
(5)成膜および研磨レートプロファイルをリアルタイムまたは定期的に更新できるため、その情報をもとに残膜プロファイルを予測し、早期に異常を検出できるため、歩留まりが向上する。
(6)チップ内を測定することができるので、スクライブ上に品質管理(QC)パターンを設ける必要がなくなるため、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態である半導体装置の製造方法における半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルを予測する方法を示すフロー図である。
【図3】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、製品ウェハのショットレイアウトを示す図である。
【図4】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、べたウェハと製品ウェハの研磨レートの違いを示す図である。
【図5】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、製品チップ内の研磨後膜厚プロファイルを予測する方法を示すフロー図である。
【図6】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、製品チップ内の凸部面積率の違いによる平坦化過程の違いを示す図である。
【図7】本実施の形態である半導体装置の製造方法において、半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システムのオンライン処理を示すフロー図である。
【符号の説明】
1 工場CIMシステム
2 設計情報データベース
3 I/F
4 CPU
5 RAM
6 ROM
7 バスライン
8 I/O
9 基準ウェハの研磨レートプロファイル・成膜プロファイル情報記憶部
10 ウェハ・チップ内膜厚予測シミュレーションプロブラム格納部
11 設計情報記憶部
12 研磨後膜厚最大・最小ポイント記憶部
13 高精度膜厚計測装置
100 半導体デバイスウェハ研磨後膜厚管理システム
110 データ解析ワークステーション
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to a technique effective in applying the method to the control of the film thickness of a semiconductor device wafer after mechanical chemical polishing (hereinafter referred to as CMP).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Densification of integrated circuits in semiconductor devices is continuing to progress. Also, with the increase in density, the importance of multilayer wiring and the accompanying technology for forming metal electrodes such as formation of interlayer insulating films, plasma, and damascene has been increasing.
[0003]
In particular, as the wiring layers are continuously deposited and etched, the top surface of the substrate, ie, the exposed surface of the substrate, becomes increasingly uneven. This non-planar surface is usually formed by continuously depositing a conductive, semiconductive or insulating layer on a substrate, especially a silicon wafer.
[0004]
The uneven surface causes a problem in a photolithography process in an integrated circuit manufacturing process in the manufacture of a semiconductor device. Therefore, it is necessary to periodically flatten the substrate surface to provide a flat surface.
[0005]
As a method for performing this planarization over the entire wafer region, a CMP method has been developed, and has become influential as a method for planarizing a semiconductor device wafer.
[0006]
In addition, as a technique related to such a CMP, for example, a technique described in “Detailed Explanation Semiconductor CMP Technology” issued by the Industrial Research Institute, Inc. on January 10, 2001 can be cited.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the film thickness profile of the product device wafer after the CMP changes depending on the pattern in the product wafer and the chip, the use time of the polishing pad, and the like, it is required to constantly measure the film thickness of the interlayer layer and the metal layer. .
[0008]
Therefore, for example, a method of measuring the film thickness using a general film thickness measuring device is considered.
[0009]
That is, this general film thickness measuring device cannot measure the actual pattern in the chip, and therefore measures the film thickness profile in the chip by performing SEM measurement (destructive measurement) on the cross section of the wafer in advance. In addition, a method is conceivable in which the quality control pattern (two-dimensional distribution of film thickness, ie, a pattern having no pattern concept) is measured to correct and calculate the unevenness of the product pattern portion that one actually wants to know.
[0010]
In addition, as a technique relating to such a film thickness management method after the CMP, for example, a technique described in JP-A-2001-21317 is cited.
[0011]
By the way, as a result of the present inventor's investigation on the technique of the above-mentioned method of controlling the film thickness after the CMP, the following has become clear.
[0012]
For example, as means for measuring the film thickness after CMP, it is desired to control the film thickness with high accuracy and high throughput, but there is no method that satisfies them.
In particular, when the measurement range is wide, the measurement takes time and the throughput is low.
[0013]
Further, the polishing rate and the film formation profile in the wafer surface change with time. Along with this, the maximum and minimum points of the film thickness in the wafer surface also change, but it is difficult to make a prediction in consideration of the change with time.
[0014]
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device having a CMP process, which can control the film thickness after CMP with high accuracy and high throughput.
[0015]
As for such a technique, as described in Japanese Patent No. 30777656, there is a method of creating a new recipe by monitoring the polishing fluctuation amount and adding the fluctuation amount to the standard polishing amount recipe. The present invention is significantly different in that the film thickness before and after polishing is predicted, and the maximum and minimum points of the film thickness after polishing are measured, thereby controlling the film thickness with high accuracy and high throughput.
[0016]
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
[0018]
That is, the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention manages the film thickness of a semiconductor device wafer after CMP with high accuracy and high throughput, and uses the measured film thickness before and after polishing of the reference wafer. Determining a polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer; and a pre-polishing film thickness profile P of a product wafer on which a large number of product chips are formed from the pre-polishing film thickness measurement value or the film forming profile of the reference wafer. Estimating P (x, y); the polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer; the predicted value P P (x, y) of the pre-polishing film thickness profile of the product wafer; polishing time T S of the reference wafer, wherein the product wafer polishing time T and product-specific factor alpha (x, y), the film thickness after polishing of the product wafer favorable profile Le P (x, y) into P (x, y) = P P (x, y) -α (x, y) · T / T S · P S (x, y)
And the predicted value P (x, y) of the post-polishing film thickness profile of the product wafer is set to a maximum value and a minimum value after polishing. The film thickness of a semiconductor device wafer is controlled by measuring the film thickness of a portion.
[0019]
Further, in the prediction of the pre-polishing film thickness profile P P (x, y) of the product wafer, when the pre-polishing film thickness of the product wafer is composed of a plurality of types of films, The film thickness profile P P (x, y) before polishing of the product wafer is predicted from the film formation profile of the reference wafer.
[0020]
Further, by using an in-chip film thickness predicting means capable of predicting a post-polishing film thickness profile from the in-chip design information of the product wafer, the in-plane film predicted value of the post-polishing film thickness of the product wafer is used. The maximum / minimum film thickness in the product chip near the maximum / minimum is predicted, and the inside of the product chip is measured based on the information.
[0021]
Further, the product specific coefficient α (x, y) is determined based on design information in the product wafer.
[0022]
Further, the product specific coefficient α (x, y) is determined based on design information in the product wafer and in the chip.
[0023]
Further, the product specific coefficient α (x, y) is updated based on a measured film thickness after polishing of the product wafer.
[0024]
Further, the polishing rate profile P S (x, y) and the film forming profile of the reference wafer are managed by an online system, updated periodically or in real time, and each time the product wafer is updated, the product wafer is updated. In this method, the post-polishing film thickness profile is predicted.
[0025]
Further, in the online system, each time a polishing rate profile for each apparatus / polishing head and a film forming profile for each apparatus / chamber are updated periodically or in real time, the maximum / minimum thickness of the product wafer after polishing is minimized. Is predicted.
[0026]
Further, by using a film thickness measurement device capable of measuring the film thickness of the actual pattern portion in the chip of the product wafer, the in-plane profile predicted value of the film thickness after polishing of the product wafer is maximum and minimum. It is characterized by measuring a product chip in the vicinity.
[0027]
Further, the film thickness measurement of the product wafer is performed by irradiating the surface of the product wafer with white light, performing a phase / frequency analysis of a spectral waveform of the reflected light, and obtaining a frequency corresponding to the uppermost layer film. The thickness of the uppermost film is calculated.
[0028]
Therefore, according to the method of manufacturing a semiconductor device, the product specific coefficient α (x, y) based on the unevenness information in the product chip in the semiconductor device wafer and the unevenness information other than the chip acquired as the product is used for each product chip. In this case, it is possible to predict different irregularity information and surface dripping phenomenon at the outer peripheral portion of the wafer.
[0029]
Further, in the present invention, the post-polishing film thickness profile of the product wafer is predicted each time based on information updated in real time or periodically in the online system. Can be predicted with high accuracy.
[0030]
Furthermore, by actually measuring the portion where the post-polishing film thickness predicted by the simulation becomes the maximum or minimum, the post-polishing film thickness of the product wafer can be managed with high reliability and high throughput.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, the same members are denoted by the same reference numerals, and a repeated description thereof will be omitted.
[0032]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system in a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 3 is a flow chart showing a method of estimating a post-polishing film thickness profile of a product wafer, FIG. 3 is a view showing a shot layout of a product wafer, FIG. 4 is a view showing a difference in polishing rate between a solid wafer and a product wafer, and FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a method of predicting a post-polishing film thickness profile in a chip, FIG. 6 is a diagram showing a difference in a flattening process due to a difference in a projection area ratio in a product chip, and FIG. It is a flowchart which shows the online processing of a management system.
[0033]
First, an example of a configuration of a semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system in a semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0034]
The semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system 100 in the semiconductor device manufacturing method according to the present embodiment includes, for example, a data analysis workstation 110, a high-precision film thickness measuring device 13 in a factory, and the like. Via the I / O 8 in the station 110, it is connected online with the high-accuracy film thickness measuring device 13, the factory CIM system 1, the design information database 2, and the like.
[0035]
The data analysis workstation 110 includes an I / F 3, a CPU 4, a RAM 5, a ROM 6, an I / O 8, a polishing rate profile / film formation profile information storage unit 9 for a reference wafer, a wafer / chip film thickness prediction simulation program storage unit 10, and a design. An I / F 3, a CPU 4, a RAM 5, and a ROM 6 are connected to an I / O 8 via a bus line 7, and include a polishing rate profile of a reference wafer. A film formation profile information storage unit 9, a wafer / chip film thickness prediction simulation program storage unit 10, a design information storage unit 11, and a polished film thickness maximum / minimum point storage unit 12 are connected to the I / O 8.
[0036]
In the factory CIM system 1, the polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer obtained from the film thickness measurement values before and after polishing of the reference wafer for each device and polishing head, which are periodically measured, Data management of the film formation profile for each type of film (GPSiO, O3TEOS, PTEOS, etc.), device, and chamber is performed.
[0037]
The design information database 2 manages layout data in a product wafer, layout data in a product chip, and configuration data of an insulating film (vertical structure such as PTEOS 1000 nm + GPSiO 500 nm).
[0038]
The polishing rate profile / film formation profile information storage unit 9 of the reference wafer in the data analysis workstation 110 stores the polishing rate profile P S (x, y) and the film formation profile of the reference wafer managed in the factory CIM system 1. Each time the information is updated, the updated information is stored.
[0039]
A program for predicting a polished film thickness profile P (x, y) of a product wafer is stored in the wafer / chip film thickness prediction simulation program storage unit 10. The program is loaded into the RAM 5 and executed. Accordingly, the post-polishing film thickness profile P (x, y) of the product wafer is predicted according to the flow shown in FIG. Further, based on the film thickness profiles after polishing in the product wafer and in the product chips, detailed program maximum and minimum points on the entire surface of the wafer are predicted by this program. Further, each time the polishing rate profile P S (x, y) and the film formation profile information of the reference wafer managed in the factory CIM system 1 are updated, the program is executed, and the post-polishing film thickness of the product wafer is executed. The profile P (x, y) is recalculated.
[0040]
The design information storage unit 11 stores information of the design information database 2 for each product.
[0041]
The post-polishing film thickness maximum / minimum point storage unit 12 stores post-polishing film thickness profile P (x, y) prediction data and film thickness maximum / minimum point prediction data for each product.
[0042]
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-310512, the high-precision film thickness measuring device 13 irradiates the surface of a semiconductor device wafer with white light, and analyzes the spectral waveform of the reflected light by frequency and phase analysis. The frequency corresponding to the uppermost layer film is obtained and the film thickness is calculated, and the actual pattern portion in the product chip can be measured.
[0043]
Next, a method of estimating a post-polishing film thickness profile of a product wafer will be described with reference to FIG.
[0044]
First, the polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer in the factory CIM system 1, the information of the film formation profile and the design information in the design information storage unit 11 are read (step S 21), and the unpolished film of the product wafer is read. The thickness profile P P (x, y) is predicted (step S22). The pre-polishing film thickness profile P P (x, y) of the product wafer is obtained by combining the film profile data for each type of film (GPSiO, O3TEOS, PTEOS, etc.), device, and chamber managed by the factory CIM system 1. Predicted from the configuration data of the insulating film. As an example, an expression for obtaining a pre-polishing film thickness profile P P (x, y) when the insulating film is formed of a PTEOS or GPSiO film is shown below. Incidentally, P P is a function of (x, y), for convenience, it is omitted (x, y).
[0045]
P P = P SPTEOS · D PTEOS / Ds PTEOS + P SGPSiO · D GPSiO / Ds GPSiO
P SPTEOS: reference wafer PTEOS film thickness profile D PTEOS: product wafer PTEOS thickness Ds PTEOS: PTEOS thickness of the reference wafer P SGPSiO: GPSiO thickness profile D GPSiO reference wafer: the product wafer GPSiO thickness Ds GPSiO: Next, the product specific coefficient α (x, y) determined based on the design information in the design information storage unit 11, the polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer, and the GPSiO film thickness of the reference wafer before polishing film thickness profile P P (x, y) and after polishing thickness of the product wafer from a polishing time T of products wafers profile P (x, y) to predict (step S23, step S24). An equation for obtaining the post-polishing film thickness profile P (x, y) of the product wafer is shown below.
[0046]
P (x, y) = P P (x, y) -α (x, y) · T / T S · P S (x, y)
T S : polishing time of reference wafer T: polishing time of product wafer P S (x, y): polishing rate profile of reference wafer α (x, y): product specific coefficient As described above, product specific coefficient α (x , Y), it is possible to simulate the influence other than the product chips in the wafer peculiar to the product wafer by predicting the polished film thickness profile P (x, y) of the product wafer.
[0047]
For example, when the shot layout of the product wafer is as shown in FIG. 3, and as shown in FIG. 4, when the positive resist is used and the area outside the product is removed, polishing of the solid wafer and the product wafer is performed. Rates are different. Thus, the post-polishing film thickness profile P (x, y) of the product wafer is affected, but can be corrected by the product specific coefficient α (x, y).
[0048]
Next, a post-polishing film thickness profile in the product chip is predicted based on the in-chip unevenness information of the design data. FIG. 5 shows the flow.
[0049]
First, based on the unevenness information based on the design information, a film thickness profile before polishing in a product chip, which is the unevenness film thickness distribution after film formation of O3TEOS, PTEOS, HDP or the like, is predicted (step S51). As a prediction method, an in-chip profile prediction coefficient after film formation may be experimentally obtained.
[0050]
Subsequently, the film thickness profile before polishing in the product chip is divided into divided regions id (arbitrary) based on the film thickness profile after film formation in the product chip (step S52).
[0051]
Here, assuming that the area ratio of the protrusions in each divided region is ρ (x, y), the film thickness z after T time in the divided region in the initial stage of polishing is as follows.
[0052]
z = z 0 −KT / ρ (x, y)
K: Polishing rate z 0 of the solid film wafer: Initial film thickness Then, the film thickness z after the convex portions are flattened is as follows.
[0053]
z = z 0 −z 1 −KT + ρ (x, y) z 1
z 1 : Initial unevenness step At this time, chip flattening as shown in FIG. 6 is performed on the convex pattern area density of each divided area, that is, the sparse / medium / dense area ratio (in FIG. 6, Tt is the total Polishing time).
[0054]
Therefore, a distribution of the difference in film thickness occurs between the divided regions after polishing. In other words, the difference in film thickness in each of the divided regions becomes the post-polishing film thickness profile in the chip.
[0055]
A post-polishing film thickness profile in the product chip is predicted based on the above idea (step S53).
[0056]
Then, based on the above-described wafer and chip film thickness profiles, a detailed film thickness maximum / minimum point on the entire wafer is predicted by the wafer / chip film thickness prediction simulation program.
[0057]
Next, the flow of online processing in the semiconductor device wafer polishing thickness control system 100 will be described with reference to FIG.
[0058]
First, each time the polishing rate profile P S (x, y) and the film formation profile of the reference wafer are updated in the factory CIM system 1, the server in the semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system 100 updates the I / O 8 Then, the information is stored in the polishing rate profile / film formation profile information storage unit 9 of the reference wafer (step S71).
[0059]
Also, each time a new product is registered in the design information database 2, the server in the semiconductor device wafer polished film thickness management system 100 stores the information in the design information storage unit 11 via the I / O 8 ( Step S75).
[0060]
Then, the update of the polishing rate profile P S (x, y) and the film formation profile of the reference wafer in step S71 as a trigger causes the simulation program stored in the wafer / chip internal film thickness prediction simulation program storage unit 10 to be stored in the RAM 5. Of the products that are loaded and stored in the design information storage unit 11, for all the products related to the update information, detailed prediction of the maximum and minimum points of the thickness after polishing on the entire product wafer is performed again (steps S72 to S72). S74, steps S76 to S78).
[0061]
Next, the result calculated in step S78 is stored in the post-polishing film thickness maximum / minimum point storage unit 12 (step S79).
[0062]
Next, the calculated position information of the maximum and minimum points of the thickness after polishing is transmitted to the high-accuracy film thickness measuring device 13 in the factory (step S710), and the measurement position information for each product or the measurement recipe for each product is updated. I do.
[0063]
When a new product is registered and the design information in the design information storage unit 11 is updated in step S75, the process from step S72 to step S710 is executed in the same manner as described above, using the update as a trigger.
[0064]
Therefore, by performing the above processing online in the semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system 110, it is possible to predict the maximum and minimum points of the polishing thickness of the product wafer with high accuracy, and to improve the reliability. High film thickness control can be performed.
[0065]
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.
[0066]
For example, the inherent parameters determined by the simulation may fluctuate due to dimensional tolerances and variations of products, but the inherent parameters of each product are adjusted based on the values measured by the high-precision film thickness measuring device 13. It is also possible.
[0067]
If a value that does not satisfy the film thickness standard is found by simulation, compare with the past data stored in the storage unit, send an error message from the cause of large fluctuation, and give feedback such as process condition change. Is also possible.
[0068]
In the above embodiment, the film thickness on the surface of the product wafer after the CMP has been described. However, the present invention is not limited to this. Is also applicable.
[0069]
【The invention's effect】
The effects obtained by typical aspects of the invention disclosed in the present application will be briefly described as follows.
(1) By estimating the post-polishing film thickness profile in the product wafer and the post-polishing film thickness profile in the product chip, the maximum and minimum points of the post-polishing film thickness of the product wafer can be predicted with high accuracy.
(2) Since the post-polishing film thickness profile P S (x, y) of the product wafer is predicted each time based on information that is updated online or in real time or periodically, the maximum polishing film thickness of the product wafer is obtained. -The minimum point can be predicted with higher accuracy.
(3) By actually measuring the maximum and minimum points of the thickness of the product wafer after polishing predicted by the simulation, the thickness of the product wafer after polishing can be managed with high reliability and high throughput.
(4) The film thickness can be controlled over the entire area of the wafer, and the yield is improved.
(5) Since the film formation and polishing rate profiles can be updated in real time or periodically, the residual film profiles can be predicted based on the information and abnormalities can be detected early, so that the yield is improved.
(6) Since the inside of the chip can be measured, it is not necessary to provide a quality control (QC) pattern on the scribe, so that the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a semiconductor device wafer post-polishing film thickness management system in a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a method of estimating a polished film thickness profile of a product wafer in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a view showing a shot layout of a product wafer in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment;
FIG. 4 is a diagram showing a difference in polishing rate between a solid wafer and a product wafer in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing a method of estimating a polished film thickness profile in a product chip in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a difference in a flattening process due to a difference in a projection area ratio in a product chip in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
FIG. 7 is a flow chart showing online processing of a film thickness management system after polishing a semiconductor device wafer in the method of manufacturing a semiconductor device according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Factory CIM system 2 Design information database 3 I / F
4 CPU
5 RAM
6 ROM
7 Bus line 8 I / O
9 Reference wafer polishing rate profile / film formation profile information storage unit 10 Wafer / in-chip film thickness prediction simulation program storage unit 11 Design information storage unit 12 Maximum / minimum point storage unit for polished film thickness 13 High-precision film thickness measurement device 100 Semiconductor device wafer polishing thickness control system 110 Data analysis workstation

Claims (5)

半導体デバイスウェハの機械的化学的研磨工程を有する半導体装置の製造方法であって、
前記機械的化学的研磨工程は、
基準ウェハの研磨前および研磨後の膜厚測定値から前記基準ウェハの研磨レートプロファイルP(x,y)を求めるステップと、
前記基準ウェハの前記研磨前膜厚測定値または成膜プロファイルから製品ウェハの研磨前膜厚プロファイルP(x,y)を予測するステップと、
前記基準ウェハの前記研磨レートプロファイルP(x,y)、前記製品ウェハの前記研磨前膜厚プロファイルの予測値P(x,y)、前記基準ウェハの研磨時間T、前記製品ウェハの研磨時間Tおよび製品固有係数α(x,y)から前記製品ウェハの研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を
P(x,y)=P(x,y)−α(x,y)・T/T・P(x,y)
により予測するステップとを有し、
前記製品ウェハの前記研磨後膜厚プロファイルの予測値P(x,y)をもとに、前記製品ウェハ面内の研磨後膜厚予測値が最大および最小となる部分の膜厚を測定することにより、半導体デバイスウェハの膜厚を管理することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a semiconductor device having a mechanical and chemical polishing step of a semiconductor device wafer,
The mechanical chemical polishing step,
Obtaining a polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer from the measured film thickness before and after polishing of the reference wafer;
Estimating a pre-polishing film thickness profile P P (x, y) from the pre-polishing film thickness measurement value or film forming profile of the reference wafer;
The polishing rate profile P S (x, y) of the reference wafer, the predicted value P P (x, y) of the film thickness profile before polishing of the product wafer, the polishing time T S of the reference wafer, and the polishing time T S of the product wafer. From the polishing time T and the product specific coefficient α (x, y), the polished film thickness profile P (x, y) of the product wafer is calculated as P (x, y) = P P (x, y) −α (x, y) ) · T / T S · P S (x, y)
And predicting
Based on the predicted value P (x, y) of the post-polishing film thickness profile of the product wafer, measuring the film thickness of the portion where the predicted value of the post-polishing film thickness in the product wafer surface is maximum and minimum. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: controlling a film thickness of a semiconductor device wafer.
請求項1記載の半導体装置の製造方法であって、
前記製品固有係数α(x,y)は、前記製品ウェハ内およびチップ内の設計情報をもとに決定されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the product specific coefficient α (x, y) is determined based on design information in the product wafer and in the chip.
請求項1または2記載の半導体装置の製造方法であって、
前記製品固有係数α(x,y)は、前記製品ウェハの研磨後膜厚測定値をもとに更新されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the product specific coefficient α (x, y) is updated based on a measured film thickness after polishing of the product wafer.
請求項1から3のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記基準ウェハの前記研磨レートプロファイルP(x,y)および前記成膜プロファイルは、オンラインシステムにより管理され、定期的またはリアルタイムに更新され、その更新がされるごとに前記製品ウェハの前記研磨後膜厚プロファイルP(x,y)を予測することを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
The polishing rate profile P S (x, y) and the film forming profile of the reference wafer are managed by an online system, and are updated periodically or in real time. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising: estimating a film thickness profile P (x, y).
請求項1から4のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法であって、
前記製品ウェハの膜厚測定は、前記製品ウェハの表面に白色光を照射し、その反射光の分光波形を位相・周波数解析し、最上層膜に相当する周波数を求めることにより、前記最上層膜の膜厚が算出されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein:
The film thickness measurement of the product wafer is performed by irradiating the surface of the product wafer with white light, performing a phase / frequency analysis of a spectral waveform of the reflected light, and obtaining a frequency corresponding to the top layer film, thereby obtaining the top layer film. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a film thickness of the semiconductor device is calculated.
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JP2010027701A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Renesas Technology Corp Chemical mechanical polishing method, manufacturing method of semiconductor wafer, semiconductor wafer, and semiconductor device
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