本技術(shù)涉及化學機械拋光，尤其涉及一種金屬膜厚度測量方法、裝置、晶圓片拋光方法、化學機械拋光設(shè)備和計算機存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、化學機械平坦化技術(shù)(chemical?mechanical?polishing，cmp)是目前半導體集成電路制造業(yè)中重要的工藝步驟之一。在整個cmp過程中，溫度是影響晶圓最終拋光效果的主要因素之一。在溫度變化較大的環(huán)境中使用膜厚傳感器會產(chǎn)生較大的誤差，對半導體器件的制造工藝而言，過多或過少的材料去除都會導致器件電性的減退甚至失效，為最大限度地減少測量誤差，在一些特殊環(huán)境下必須對膜厚傳感器進行有效的溫度補償。

2、目前，主要參考膜厚傳感器中電阻的發(fā)熱情況，根據(jù)電阻的電阻率對膜厚傳感器工作溫度的影響，構(gòu)建相應(yīng)的補償模型，并根據(jù)模型輸出結(jié)果進行補償。

3、然而，在拋光過程中，隨著拋光時間增加，由于摩擦生熱或化學反應(yīng)生熱，會提高膜厚傳感器的工作環(huán)境溫度，導致膜厚傳感器的工作溫度不僅受膜厚傳感器中電阻的電阻率的影響，還會受到工作環(huán)境溫度影響，導致基值信號變化較大，金屬膜厚信號與基值信號差值隨之改變，導致拋光過程中金屬膜厚度顯示異常。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)提供一種金屬膜厚度測量方法、裝置、晶圓片拋光方法、化學機械拋光設(shè)備和計算機存儲介質(zhì)，以解決傳統(tǒng)方案金屬膜厚度測量不準確的技術(shù)問題。

2、本技術(shù)第一方面提供一種金屬膜厚度測量方法，該方法包括：通過電渦流傳感器對晶圓片上金屬膜的厚度進行檢測，獲得所述電渦流傳感器輸出的量測信號；獲取量測溫度，其中，所述量測溫度為所述電渦流傳感器輸出所述量測信號時所述電渦流傳感器的溫度；根據(jù)所述量測信號和基值信號，獲得量測厚度值，其中，所述基值信號為電渦流傳感器在基值溫度下空載時輸出的信號；根據(jù)所述量測溫度和所述基值溫度，獲得厚度補償值，其中，所述厚度補償值用于指示所述量測溫度相對于所述基值溫度的偏差，導致所述量測厚度值相對于所述金屬膜的真實厚度值的偏差；根據(jù)所述量測厚度值和所述厚度補償值，確定所述金屬膜的厚度。

3、可選地，所述根據(jù)所述量測溫度和所述基值溫度，獲得厚度補償值的過程還可以包括：將所述量測溫度和所述基值溫度輸入溫度補償模型，獲得所述溫度補償模型輸出的厚度補償值。

4、可選地，所述溫度補償模型通過如下方式訓練獲得：獲取第一映射關(guān)系，其中，所述第一映射關(guān)系用于指示所述電渦流傳感器在空載時輸出的空載信號與所述電渦流傳感器的溫度之間的映射關(guān)系；獲取多個第二映射關(guān)系，其中，不同的所述第二映射關(guān)系對應(yīng)不同的金屬膜厚度，所述第二映射關(guān)系用于指示所述電渦流傳感器檢測對應(yīng)金屬膜厚度的晶圓片時輸出的有載信號與所述電渦流傳感器的溫度之間的映射關(guān)系；根據(jù)所述第一映射關(guān)系和所述多個第二映射關(guān)系，構(gòu)建所述溫度補償模型。

5、可選地，所述獲取第一映射關(guān)系的過程還可以包括：將未裝載晶圓片的所述電渦流傳感器置于預設(shè)的測試環(huán)境中，并收取所述電渦流傳感器在空載時輸出的所述空載信號；改變所述測試環(huán)境的溫度，確定所述空載信號隨所述測試環(huán)境的溫度改變發(fā)生的第一變化情況；根據(jù)所述第一變化情況，和所述電渦流傳感器輸出的標準空載信號，獲得所述第一映射關(guān)系，其中，所述標準空載信號為所述電渦流傳感器空載，且處于正常工作溫度時輸出的信號。

6、可選地，所述改變所述測試環(huán)境的溫度，確定所述空載信號隨所述測試環(huán)境的溫度改變發(fā)生的第一變化情況的過程還可以包括：按照固定的速率將所述測試環(huán)境的溫度升高，并收取所述測試環(huán)境的溫度升高過程中所述電渦流傳感器輸出的多個空載信號；根據(jù)收取的多個空載信號及收取空載信號時所述測試環(huán)境的溫度，確定所述空載信號隨所述測試環(huán)境的溫度改變發(fā)生的第一變化情況。

7、可選地，所述收取所述測試環(huán)境的溫度升高過程中所述電渦流傳感器輸出的多個空載信號的過程還可以包括：當所述電渦流傳感器在所述測試環(huán)境中處于穩(wěn)定工作狀態(tài)后，收取所述電渦流傳感器輸出的空載信號。

8、可選地，所述獲取多個第二映射關(guān)系的過程還可以包括：將裝載具有不同厚度的金屬膜的晶圓片的所述電渦流傳感器置于預設(shè)的測試環(huán)境中，并收取所述電渦流傳感器輸出的有載信號；改變所述測試環(huán)境的溫度，確定所述有載信號隨所述測試環(huán)境的溫度改變發(fā)生的第二變化情況；根據(jù)所述第二變化情況，和所述電渦流傳感器輸出的標準有載信號，獲得所述第二映射關(guān)系，其中，所述標準有載信號為所述電渦流傳感器在裝載晶圓片，且處于正常工作溫度時輸出的信號。

9、可選地，所述根據(jù)所述第一映射關(guān)系和所述多個第二映射關(guān)系，構(gòu)建所述溫度補償模型的過程還可以包括：根據(jù)所述第一映射關(guān)系和所述第二映射關(guān)系，獲得與該第二映射關(guān)系所對應(yīng)的金屬膜厚度相對應(yīng)的第三映射關(guān)系，其中，所述第三映射關(guān)系用于指示對應(yīng)金屬膜厚度下厚度信號與所述電渦流傳感器的溫度之間的映射關(guān)系，所述厚度信號為所述電渦流傳感器在相同溫度下所述有載信號與所述空載信號的偏差；根據(jù)所述第三映射關(guān)系和該第三映射關(guān)系對應(yīng)的金屬膜厚度，確定與該第三映射關(guān)系所對應(yīng)的金屬膜厚度相對應(yīng)的第四映射關(guān)系，其中，所述第四映射關(guān)系用于指示對應(yīng)的厚度信號所指示的金屬膜厚度與金屬膜厚度的真實值之間的偏差；根據(jù)對應(yīng)不同金屬膜厚度的所述第四映射關(guān)系，確定所述溫度補償模型。

10、可選地，所述根據(jù)所述第一映射關(guān)系和所述第二映射關(guān)系，獲得與該第二映射關(guān)系所對應(yīng)的金屬膜厚度相對應(yīng)的第三映射關(guān)系的過程還可以包括：針對對應(yīng)不同金屬膜厚度的第二映射關(guān)系，均執(zhí)行：獲取相同溫度下所述第一映射關(guān)系對應(yīng)的空載信號和所述第二映射關(guān)系對應(yīng)的有載信號；將相同溫度下所述空載信號和所述有載信號的差值確定為該溫度下的所述厚度信號；根據(jù)多個溫度下的厚度信號，確定與該第二映射關(guān)系所對應(yīng)的金屬膜厚度相對應(yīng)的第三映射關(guān)系。

11、可選地，所述根據(jù)對應(yīng)不同金屬膜厚度的所述第四映射關(guān)系，確定所述溫度補償模型的過程還可以包括：根據(jù)多個對應(yīng)不同金屬膜厚度的所述第四映射關(guān)系構(gòu)建預訓練模型；根據(jù)溫度補償參數(shù)，對所述預訓練模型進行補償，獲得所述溫度補償模型，其中，所述溫度補償參數(shù)根據(jù)所述電渦流傳感器所處工作環(huán)境的溫度、所述電渦流傳感器裝載的晶圓片的溫度和與所述電渦流傳感器連接的拋光設(shè)備的溫度中的至少一個確定。

12、本技術(shù)第二方面提供一種金屬膜厚度測量裝置，包括：控制器和電渦流傳感器；所述控制器，用于通過所述電渦流傳感器對晶圓片上金屬膜的厚度進行檢測，獲得所述電渦流傳感器輸出的量測信號，并獲取量測溫度，根據(jù)所述量測信號和基值信號，獲得量測厚度值，根據(jù)所述量測溫度和所述基值溫度，獲得厚度補償值，根據(jù)所述量測厚度值和所述厚度補償值，確定所述金屬膜的厚度，其中，所述量測溫度為所述電渦流傳感器采集所述量測信號時所述電渦流傳感器的溫度，所述基值信號為電渦流傳感器在基值溫度下空載時輸出的信號，所述厚度補償值用于指示所述量測溫度相對于所述基值溫度的偏差導致所述量測厚度值出現(xiàn)的偏差。

13、可選地，金屬膜厚度測量裝置還包括：溫度傳感器；所述溫度傳感器，用于獲取所述量測溫度。

14、可選地，所述控制器，用于將所述量測溫度和所述基值溫度輸入溫度補償模型，獲得所述溫度補償模型輸出的厚度補償值。

15、本技術(shù)第三方面提供一種化學機械拋光設(shè)備，包括：拋光盤、承載頭、供液裝置、修整器和如本技術(shù)第二方面提供的金屬膜厚度測量裝置；所述承載頭，用于裝載待拋光的晶圓片并將其抵接于拋光盤上方的拋光墊；所述供液裝置，用于在拋光過程中向拋光墊與晶圓片之間供給拋光液；所述修整器，用于修整拋光墊的表面；所述金屬膜厚度測量裝置，用于在拋光過程中對晶圓片上金屬膜的厚度進行檢測。

16、可選地，所述金屬膜厚度測量裝置，用于在拋光過程中采集所處工作環(huán)境的溫度、被拋光的晶圓片的溫度和與所述供液裝置的溫度，并根據(jù)所處工作環(huán)境的溫度、被拋光的晶圓片的溫度和與所述供液裝置的溫度中的至少一個，對測量出的金屬膜的厚度進行補償。

17、可選地，所述金屬膜厚度測量裝置，用于根據(jù)所處工作環(huán)境的溫度、被拋光的晶圓片的溫度和與所述供液裝置的溫度中的至少一個，對溫度補償模型進行補償，并根據(jù)補償后的溫度補償模型輸出的厚度補償值對測量出的金屬膜的厚度進行補償。

18、本技術(shù)第四方面提供一種晶圓片拋光方法，該方法包括：在拋光晶圓片的過程中，執(zhí)行如本技術(shù)第一方面的金屬膜厚度測量方法，獲得晶圓片上金屬膜的厚度；當所述金屬膜的厚度符合預設(shè)的厚度值時，確定拋光過程結(jié)束，并控制拋光設(shè)備停止拋光晶圓片。

19、可選地，在確定拋光過程結(jié)束后，控制承載頭抓取拋光后晶圓片。

20、本技術(shù)第五方面提供一種計算機存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，該程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如實施例第一方面或第四方面所述的方法。

21、本技術(shù)第六方面提供一種計算機程序產(chǎn)品，包括計算機指令，所述計算機指令指示計算設(shè)備執(zhí)行如實施例第一方面或第四方面所述的方法對應(yīng)的操作。

22、本技術(shù)通過檢測晶圓片上金屬膜的厚度時的量測溫度及基值溫度，確定對電渦流傳感器檢測獲得的量測信號進行補償?shù)暮穸妊a償值，能夠?qū)㈦姕u流傳感器受到工作環(huán)境溫度影響在很大程度上消除，進而提高了金屬膜厚度檢測的精度。