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1、硕士学位论文（工程硕士）化学机械研磨终点监测方法研究RESEARCHONCHEMICALMECHANICALPLANARIZATIONENDPOINTSYSTEM徐来哈尔滨工业大学2014年09月国内图书分类号：学校代码：10213国际图书分类号：密级：公开工程硕士学位论文化学机械研磨终点监测方法研究硕士研究生：徐来导师：刘晓为教授申请学位：工程硕士学科：集成电路工程所在单位：应用材料（中国）有限公司答辩日期：2014年09月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM911.4U.D.C:620.9Di
2、ssertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONCHEMICALMECHANICALPLANARIZATIONENDPOINTSYSTEMCandidate：XuLaiSupervisor：LiuXiaoweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：IntegratedCircuitEngineeringAffiliation：AppliedMaterialsDateofDefense：Sep,2014D
3、egree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要化学机械研磨技术是目前在半导体平坦化制程上最重要最有效的技术，早期的化学机械研磨技术的产生是由于光刻机的对焦对平坦化有要求，需要添加这一道工艺。近年来化学机械研磨技术的应用除了用来帮助光罩工艺，更多的用来去除非金属，金属沉积之后薄膜的去除。在后段的铜连线工艺中，由于层数越来越多，每层电路之间的连接需要非常的平坦，否则电路间就无法连通或者有漏电的现象发生。那如何获得符合工艺要求的研磨
4、结果中最关键的一项技术就是终点检测。本论文通过介绍基本的化学机械研磨工艺和业界主流的化学机械研磨设备，主要探讨了化学机械研磨终点检测技术。针对STI(浅槽绝缘)，钨，氧化膜，铜的工艺特性和技术要求，化学机械研磨设备厂商研制出了不同的技术，如光学，涡流，实时轮廓控制。在本论文中对各个监测技术分别做了研究和总结。并根据铜化学机械研磨工艺要求通过实验选择了iScan（电磁感应）和Fullscan（光学）作为终点检测系统，但是在生产中遇到了由于第一研磨台的表面轮廓控制不好导致铜残留最终影响产品良率的问题。于是重新选取RTPC（实时表
5、面轮廓控制）和Fullvision（白光系统）作为终点检测系统，并通过实验确定了RTPC的压力参考范围（35-95mm）和偏移值（-300ANG），FullVision的终点光谱，以及验证了研磨垫厚度补偿功能。使得量产45nm逻辑芯片在铜化学机械研磨站点达到技术要求。关键字：化学机械研磨；终点检测系统；铜化学机械研磨-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractCMP,ChemicalMechanicalbecomessignificanttechnologyinplanarizationprocess,now.int
6、hepastyears,CMPtechnologyapplicationisforlithographyrequirement,havetoaddtheprocessintotheintegration.Recentyears,CMPtechnologyisnotonlysupportingthemaskprocess,butalsofordi-electricmaterials,metaldepotlayersremoval.Inbackendcopperinter-connectingprocess,eachlayers
7、requiredflatandwelldoneplanarizationbecauseofmorelayersdeposittogether.Otherwise,copperlineiseasytohaveshortandopendefect.ThenthekeytechnologyinCMPprocessistheendpointcontrol.Inthethesis,introducesbasictheoryofCMPandendpointtechnology,Equipmentvendordevelopedoptica
8、l,manganicelectric,RTPCendpointsystemtofixtheSTI,Tungsten,Oxide,CopperCMPprocessrequirement.Meantime,studiedeachendpointsystemandeachtechnologyli
