化学仪器模板

CMP 垫的非接触式 3D 测量

测量系统： NOVACAM   OPTICAL 3D PROFILOMETER 或SURFACEINSPECT 系统

关键词：化学机械抛光、高精度、高纵横比凹槽、通道、平台、轮廓、表面形貌的检测

CMP垫表面的质量控制

CMP（化学机械平面化/抛光）垫是用于先进集成电路器件的半导体制造的圆盘状聚氨酯泡沫垫。特别是，这些垫用于 CMP 工艺，以平整和抛光硅晶片，使其达到镜面般的光洁度。

CMP 工艺的效率和功效在很大程度上取决于焊盘表面的几何形状。这就是为什么 CMP 垫表面的质量控制 (QC) 测量发生在两个层面上：

1. 在 CMP 垫制造过程中， QC 检查包括测量整个垫表面，包括凹槽和平台（凹槽之间的表面）的几何尺寸测量。获得并跟踪每个垫上的测量值的制造商能够为客户提供 QC 报告。

2. 在 CMP 过程中，QC 检查用于确定由苛刻的 CMP 过程引起的焊盘表面磨损程度。例如可以间歇地测量凹槽的深度以确定凹槽深度足以继续使用相同的垫。

NOVACAM TM 3D 计量系统为 CMP 垫制造商带来了前所未有的快速全面测量能力。这些能力包括：

• 具有 1 μm（40 μin.）轴向分辨率的非接触式 3D 表面测量

• 能够扫描高纵横比特征，例如狭窄的 CMP 垫槽

• 高速表面采集——高达 100,000 次 3D 测量/秒

• 使用同一探头进行尺寸和粗糙度测量

• 能够获得长配置文件

• 在实验室和大批量自动化生产中进行自动化测量的设施。

  
  

使用 NOVACAM SURFACEINSPECT 系统扫描 CMP 垫表面的 10mm x 10mm 区域，提供用于分析的微米精度测量的 3D 点云。

在凹槽的放大视图中，凹槽底部的工具痕迹清晰可见。

询问了凹槽的深度，深度显示在 0.768 和 0.793 毫米之间变化。

进行了槽底形状分析。完美的圆柱体安装在每个凹槽上以获得平均半径测量值。在这里，测得的曲率半径在 475 和 528 μm 之间变化。

由于凹槽开口狭窄，使用接触式探头或依赖三角测量的光学系统很难或不可能检查凹槽底部的完整几何形状。

相比之下，NOVACAM 3D 计量系统甚至可以测量陡壁凹槽的底角。这要归功于它们以共线方式扫描——即，光束沿同一路径上下传播。

帮助优化 CMP 垫检查过程，NOVACAM 3D 计量系统使用基于光纤的光学探头快速有效地进行测量。探头安装在 CMP 垫上方的龙门架或精密平台上。

根据他们的应用要求，制造商从两种基本类型的探头中进行选择：

• 标准探头（NOVACAM OPTICAL 3D PROFILOMETER 系统的一部分） 和

• 以光栅模式扫描的振镜探头（NOVACAM SURFACEINSPECT 系统的一部分）。

无论选择哪种类型的探头，扫描都将沿着用户定义的扫描路径以每秒 100,000 次 3D 点测量的速度逐点进行。

长轮廓测量可用，并且在 CMP 测量应用中很受欢迎。它消除了显微镜类型测量系统所需的耗时拼接和拼接的需要。

通过将扫描测量数据自动无缝地输入过程控制，CMP 垫制造商能够：

• 对焊盘进行 100% 检查

• 为他们的客户提供每个垫的 QC 报告

• 记录和趋势测量以优化消耗品在其制造过程中的使用

流程经理能够使用相同的 3D 计量系统来：

• 监测 CMP 垫表面几何形状

• 表面垫调节器的测量

• 晶片的测量。